JP7090365B1 - Clamping device, fixing jig, 3D measuring machine - Google Patents
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Abstract
【課題】校正作業を短縮し作業効率を向上する。【解決手段】傾斜固定面を有する被係止端部を有する被係止部を固定するクランプ装置50で、傾斜固定面を挟持して被係止部を引張方向に引張して係止位置を規制する係止凸部57A,57Bを有する2つの係止片部51A,51Bと、駆動部52と、を有し、係止片部が、柱状部53A,53Bと、基端54A,54Bと、移動規制部55A,55Bと、を備え、第1規制面58Aaと第2規制面58Bb、第1規制面と第2規制面58Ab、第3規制面58Acと第3規制面58Bc、が互いに摺動する。【選択図】図10PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten calibration work and improve work efficiency. SOLUTION: A clamp device 50 for fixing a locked portion having a locked end portion having an inclined fixing surface sandwiches the inclined fixing surface and pulls the locked portion in a pulling direction to set a locking position. It has two locking pieces 51A and 51B having locking protrusions 57A and 57B and a driving part 52, and the locking pieces have columnar portions 53A and 53B and base ends 54A and 54B. The first regulatory surface 58Aa and the second regulatory surface 58Bb, the first regulatory surface and the second regulatory surface 58Ab, and the third regulatory surface 58Ac and the third regulatory surface 58Bc slide on each other. Move. [Selection diagram] FIG. 10
Description
本発明はクランプ装置、固定治具、三次元測定機、回転軸線校正用治具、回転軸線校正方法に関し、特に回転テーブルを用いた三次元測定に用いて好適な技術に関する。 The present invention relates to a clamping device, a fixing jig, a coordinate measuring machine, a rotating axis calibration jig, and a rotating axis calibration method, and particularly to a technique suitable for three-dimensional measurement using a rotating table.
従来、ワーク(被測定物)に接触する接触子を用いてワークの表面形状を測定する三次元測定機が知られている。このような三次元測定機では、ワークを回転テーブル(ロータリーテーブル)に載置して測定を行なう(例えば、特許文献1、2参照)。
このような三次元測定機においては、回転テーブルを用いて測定を行なう場合、事前に回転テーブルの座標系の登録が必要である。
特許文献2における図16に示すように、回転テーブル50の座標系の登録には、通常、回転テーブル50の表面の外周近くの点(基準点)に固定したマスターボール9(基準球)が用いられる。マスターボール9は支持用の軸部をねじ孔に螺合させる等により回転テーブル50の表面に固定される。
Conventionally, a three-dimensional measuring machine that measures the surface shape of a work by using a contactor that comes into contact with the work (object to be measured) is known. In such a three-dimensional measuring machine, the work is placed on a rotary table (rotary table) for measurement (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
In such a three-dimensional measuring machine, when measuring using a rotary table, it is necessary to register the coordinate system of the rotary table in advance.
As shown in FIG. 16 in
このようなマスターボール9を用いて回転テーブル50の座標系を登録する際には、回転テーブル50を3つ以上の角度位置(例えば0度,120度,240度)へと回転させ、各角度位置においてマスターボール9の中心位置(空間座標での中心位置)の測定を行う。通常、マスターボール9の中心位置の測定には、プローブ17の先端球17Aをマスターボール9表面の赤道上4点と頂点1点に順次接触させ、計5回のポイント測定を行う。
特許文献2における図17に示すように、3つ以上の基準点(S1~S3)が測定できれば、これらの基準点によって1つの円が特定でき、この円の中心位置を回転テーブル50の座標の原点Otと設定し、この円を含む平面に沿ってX軸(Xt)およびY軸(Yt)を設定し、原点Otを通る同平面の法線をZ軸(Zt)として設定する。このような作業を行う場合回転テーブル上にはマスターボール以外の要素を排除し作業することが通例である。
When registering the coordinate system of the rotary table 50 using such a master ball 9, the rotary table 50 is rotated to three or more angle positions (for example, 0 degrees, 120 degrees, 240 degrees), and each angle. At the position, the center position (center position in space coordinates) of the master ball 9 is measured. Normally, in order to measure the center position of the master ball 9, the
As shown in FIG. 17 in
前述した回転テーブルの座標系の登録では、3つ以上の角度位置で基準点つまりマスターボール中心位置を測定するために、少なくとも15点のポイント測定が必要となり、測定時間が長大になるという問題がある。
また、マスターボール表面のポイント測定には、各々プロービング誤差(プローブの測定精度による誤差)が避けられず、このようなポイント測定を多点で行うマスターボール中心位置の測定においては多点である分の誤差の累積が避けられない。その結果、前述した回転テーブル座標系の登録の手順を利用した場合、個々のポイント測定におけるプロービング誤差が僅かでも、回転テーブル座標系としての精度が不十分になるという問題がある。
In the registration of the coordinate system of the rotation table described above, in order to measure the reference point, that is, the center position of the master ball at three or more angle positions, it is necessary to measure at least 15 points, which causes a problem that the measurement time becomes long. be.
In addition, probing errors (errors due to the measurement accuracy of the probe) are unavoidable in each point measurement on the surface of the master ball, and there are many points in the measurement of the center position of the master ball in which such point measurement is performed at multiple points. Accumulation of errors is inevitable. As a result, when the above-mentioned procedure for registering the rotary table coordinate system is used, there is a problem that the accuracy as the rotary table coordinate system becomes insufficient even if the probing error in each point measurement is small.
さらに、回転テーブルの回転軸線は、鉛直方向に位置することが前提とされているが、現実的に、正確な鉛直方向とはなっておらず、このため、ワークの表面形状測定における誤差が生じるとともに、そもそも、回転テーブルの座標系の登録が正確でない場合があるという問題があった。
回転テーブルの回転軸線の校正をおこなうために、チャックを用いる場合、特許文献3に記載されるように、回転軸に対して径方向に荷重をかける必要があり、これにより、さらに回転テーブルの回転軸線がずれる可能性があるという問題があった。
Furthermore, although it is assumed that the rotation axis of the rotary table is located in the vertical direction, it is not realistically accurate in the vertical direction, which causes an error in the surface shape measurement of the work. At the same time, there is a problem that the registration of the coordinate system of the rotation table may not be accurate in the first place.
When a chuck is used to calibrate the rotary axis of the rotary table, it is necessary to apply a radial load to the rotary shaft as described in Patent Document 3, thereby further rotating the rotary table. There was a problem that the axis line could shift.
その上、測定対象であるワークの回転テーブルへの固定・載置をおこなう度に、この回転テーブルの座標系の登録、および/または、その較正をおこなう必要があるため、これを短縮したいという要求があった。 In addition, every time the workpiece to be measured is fixed and placed on the rotary table, it is necessary to register and / or calibrate the coordinate system of this rotary table, so there is a request to shorten this. was there.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成で三次元測定機の回転テーブルに対する校正にかかる作業工程数と作業時間を短縮し、測定効率の向上を図り、測定精度の向上を可能とするクランプ装置、固定治具、三次元測定機を提供するという目的を達成しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances. With a simple configuration, the number of work steps and the work time required for calibration of the rotary table of the coordinate measuring machine are shortened, the measurement efficiency is improved, and the measurement accuracy is improved. It is intended to achieve the purpose of providing a clamping device, a fixing jig, and a coordinate measuring machine that enable improvement.
上記課題の解決手段として、請求項1に記載した発明は、
円柱状の外周面に端部に向かって拡径する傾斜固定面を有する被係止端部を有する被係止部を位置決めして固定するクランプ装置であって、
前記傾斜固定面を直径方向両外側から挟持して前記被係止部を前記傾斜固定面が軸線回りに拡径する引張方向に引張して係止位置を規制する係止凸部を有する2つの係止片部と、
前記係止片部を互いに接近および離間させる駆動部と、
を有し、
前記係止片部が、
前記係止凸部が先端に設けられ前記引張方向に沿って延在する柱状部と、
前記柱状部の基端位置に設けられ前記直径方向となる移動方向へ前記係止片部の移動を可能とするとともに前記引張方向と前記移動方向と直交する厚さ方向への前記係止片部の移動を規制する移動規制部と、
を備え、
前記移動規制部には、
前記移動方向および前記厚さ方向に沿った第1規制面と、
対応する前記係止片部の前記第1規制面に対して摺動する第2規制面と、
前記移動方向に沿うとともに前記引張方向に交差し前記第1規制面に直交する第3規制面と、
が形成されて、
前記移動規制部が、前記厚さ方向に前記係止凸部の半分の厚さとして偏在し前記移動方向に延在する略直方体を有し、
前記移動規制部において、前記第3規制面がそれぞれの前記柱状部の基端位置における前記厚さ方向の中央位置に形成されて互いに対向し、
前記移動規制部において、前記第1規制面が一方の前記柱状部の基端位置から他方の前記柱状部の基端位置に向けて延在するとともに、前記第2規制面が他方の前記係止凸部の基端位置に前記引張方向で前記第1規制面に対向し、
2つの前記移動規制部において、それぞれの前記第3規制面が互いに摺動し、一方の前記第1規制面と他方の前記第2規制面とが互いに摺動する、
クランプ装置。
請求項2に記載した発明は、
請求項1に記載のクランプ装置であって、
前記駆動部が、
互いの前記柱状部の基端位置に前記移動方向に沿って延在し同軸に形成された雌ネジ部と、
逆ネジが両端に形成されて前記雌ネジ部にそれぞれ螺合される雄ネジ部と、
を有する。
請求項3に記載した発明は、
請求項1または2に記載のクランプ装置であって、
前記移動規制部が前記厚さ方向外側に突出して前記移動方向に延在する突出部を有し、前記突出部には、前記係止片部の前記引張方向への移動を規制する第4規制面が設けられる、
クランプ装置。
請求項4に記載した発明は、
請求項3記載のクランプ装置を備える固定治具であって、
前記係止凸部および前記柱状部が前記引張方向に突出するように前記クランプ装置を嵌め込み可能に前記移動方向に延在する規制溝を有するとともに回転テーブルに取り付けられる固定台部と、
前記固定台部に対して、前記係止片部が前記規制溝に沿って移動可能なように前記係止片部を覆った状態で、前記被係止端部が前記係止凸部によって固定可能な貫通孔を有する固定孔部と、
前記固定孔部に前記被係止端部を挿入した際に前記固定孔部に対して前記被係止部の回転規制可能とする回転規制部と、
を有し、
前記固定台部の前記規制溝が、前記クランプ装置を嵌め込んだ際に、前記突出部が前記移動方向に沿って移動可能とする拡幅部を前記引張方向の内部に有する、
固定治具。
請求項5に記載した発明は、
請求項4記載の固定治具を備える三次元測定機であって、
前記固定台部が取り付けられる回転テーブルを有し、
前記固定治具の前記固定孔部における貫通孔が前記回転テーブルの回転軸線と一致して設置される、
三次元測定機。
The invention according to claim 1 as a means for solving the above problems
A clamp device for positioning and fixing a locked portion having a locked end having an inclined fixing surface whose diameter expands toward the end on a cylindrical outer peripheral surface.
Two having a locking convex portion that regulates the locking position by sandwiching the inclined fixing surface from both outer sides in the radial direction and pulling the locked portion in the tensile direction in which the inclined fixing surface expands in diameter around the axis. Locking piece and
A drive unit that brings the locking pieces closer to and away from each other,
Have,
The locking piece
A columnar portion having the locking convex portion provided at the tip and extending along the tensile direction, and a columnar portion.
The locking piece portion provided at the base end position of the columnar portion enables the locking piece portion to move in the moving direction in the radial direction, and the locking piece portion in the thickness direction orthogonal to the pulling direction and the moving direction. The movement control department that regulates the movement of
Equipped with
The movement control section
The first regulatory plane along the moving direction and the thickness direction,
A second regulatory surface that slides against the first regulatory surface of the corresponding locking piece
A third regulatory plane that follows the movement direction, intersects the tensile direction, and is orthogonal to the first regulatory plane.
Is formed,
The movement restricting portion has a substantially rectangular parallelepiped that is unevenly distributed in the thickness direction as half the thickness of the locking convex portion and extends in the movement direction.
In the movement restricting portion, the third restricting surface is formed at the center position in the thickness direction at the base end position of each of the columnar portions and faces each other.
In the movement restricting portion, the first restricting surface extends from the proximal end position of one columnar portion toward the proximal end position of the other columnar portion, and the second restricting surface extends from the proximal end position of the other columnar portion, and the second restricting surface extends from the other locking surface. At the base end position of the convex portion, facing the first regulation surface in the tensile direction,
In the two movement control sections, the third regulation surface slides on each other, and one of the first regulation surfaces and the other second regulation surface slide on each other.
Clamping device.
The invention described in
The clamp device according to claim 1.
The drive unit
A female screw portion extending coaxially along the moving direction at the base end position of each of the columnar portions, and a female screw portion.
A male threaded portion in which a reverse screw is formed at both ends and screwed into the female threaded portion, respectively.
Have.
The invention described in claim 3 is
The clamp device according to
The movement restricting portion has a protruding portion extending outward in the thickness direction and extending in the moving direction, and the protruding portion has a fourth regulation for restricting the movement of the locking piece portion in the tensile direction. A surface is provided,
Clamping device.
The invention according to claim 4 is the invention.
A fixing jig provided with the clamp device according to claim 3.
A fixing base portion having a restricting groove extending in the moving direction so that the clamp device can be fitted so that the locking convex portion and the columnar portion project in the tensile direction, and being attached to a rotary table.
The locked end portion is fixed to the fixed base portion by the locking convex portion while the locking piece portion covers the locking piece portion so that the locking piece portion can move along the regulation groove. A fixed hole with a possible through hole and
A rotation restricting portion that enables rotation regulation of the locked portion with respect to the fixing hole portion when the locked end portion is inserted into the fixing hole portion.
Have,
The restricting groove of the fixing base portion has a widening portion inside the tensile direction that allows the protruding portion to move along the moving direction when the clamping device is fitted.
fixing jig.
The invention according to
A three-dimensional measuring machine provided with the fixing jig according to claim 4.
It has a rotary table to which the fixed base is attached.
The through hole in the fixing hole portion of the fixing jig is installed so as to coincide with the rotation axis of the rotary table.
CMM.
請求項1に記載した発明によれば、2つの係止片部が、駆動部によって互いに近接した係止凸部が当接することで、傾斜固定面の傾斜に沿って被係止端部が引張方向に引張される。これによって、被係止部を位置決めすることができる。
このとき、第1規制面と第2規制面とが互いに摺動することで、第1規制面と第2規制面とに沿った方向に2つの係止片部の移動する方向が規制される。同様に、第3規制面が互いに摺動することで、第3規制面に沿った方向に2つの係止片部の移動する方向が規制される。これにより、2つの係止片部の移動する方向が、円柱状の被係止端部の直径方向となる移動方向に規制される。
同時に、第1規制面が移動規制部の厚さ方向半分となる略直方体における引張方向の柱状部の延在する面に形成され、第2規制面が略直方体のない厚さ方向半分となる柱状部の基端位置に形成され、一方の係止片部における第1規制面が、他方の係止片部における第2規制面に当接して摺動可能であることで、2つの係止片部が、互いに厚さ方向を軸線として回転する姿勢の変化を起こすことがない。したがって、2つの係止片部の姿勢を維持した状態で、駆動部によって互いに離間する動作、および、互いに近接する動作をおこなうことができる。
この状態で、第3規制面がそれぞれの前記柱状部の基端位置における前記厚さ方向の中央位置に形成されて、2つの係止片部の第3規制面が互いに摺動することで、移動方向における2つの係止片部の移動が、移動方向に対して傾斜してしまうことを防止できる。
According to the first aspect of the present invention, the two locking pieces are brought into contact with each other by the driving portion, so that the locked end is pulled along the inclination of the inclined fixing surface. Pulled in the direction. Thereby, the locked portion can be positioned.
At this time, by sliding the first regulation surface and the second regulation surface to each other, the moving direction of the two locking pieces is restricted in the direction along the first regulation surface and the second regulation surface. .. Similarly, by sliding the third regulating surface to each other, the moving direction of the two locking pieces is restricted in the direction along the third regulating surface. As a result, the moving direction of the two locking pieces is restricted to the moving direction which is the diameter direction of the columnar locked end.
At the same time, the first regulation surface is formed on the extending surface of the columnar portion in the tensile direction in the substantially rectangular parallelepiped whose movement regulation portion is half in the thickness direction, and the second regulation surface is the columnar surface in which the columnar portion in the thickness direction is half in the thickness direction without the substantially rectangular parallelepiped. The two locking pieces are formed at the base end position of the portion, and the first regulating surface in one locking piece portion is slidable in contact with the second regulating surface in the other locking piece portion. The portions do not change their postures when they rotate about each other in the thickness direction. Therefore, while maintaining the postures of the two locking pieces, the drive unit can perform an operation of separating from each other and an operation of approaching each other.
In this state, the third regulation surface is formed at the center position in the thickness direction at the base end position of each of the columnar portions, and the third regulation surface of the two locking pieces slides against each other. It is possible to prevent the movement of the two locking pieces in the moving direction from being tilted with respect to the moving direction.
請求項2に記載した発明によれば、駆動部における雄ネジ部を回転するだけで、2つの係止片部を移動方向に近接・離間させることが可能となる。このため、雄ネジ部の回転以外の余計な荷重をクランプ装置に印加する必要がない。つまり、クランプ装置を全体に回転させる、あるいは、円柱状の被係止端部の径方向に不要な荷重を印加する必要がないため、三次元測定機の回転テーブルに被測定部、あるいは、較正治具等を固定する際に、極めて精密な固定が必要であっても、回転テーブル、あるいは、測定部分への過度な荷重が印加されて測定の不正確性が増加してしまうことを防止できる。 According to the second aspect of the present invention, the two locking pieces can be brought close to each other and separated from each other in the moving direction only by rotating the male screw portion in the drive portion. Therefore, it is not necessary to apply an extra load other than the rotation of the male screw portion to the clamp device. That is, since it is not necessary to rotate the clamp device as a whole or apply an unnecessary load in the radial direction of the columnar locked end, the measured portion or the comparison is applied to the rotary table of the coordinate measuring machine. Even if extremely precise fixing is required when fixing a corrective jig or the like, it is possible to prevent the measurement inaccuracy from increasing due to an excessive load applied to the rotary table or the measurement portion. ..
請求項3に記載した発明によれば、2つの係止片部が互いに近接して被係止端部を引張方向に引張する際に、突出部の第4規制面が2つの係止片部の移動を規制するとともに、突出部の第4規制面が2つの係止片部に印加される引張力を受けて、被係止端部を引張することができる。これによって、被係止部を容易に位置決めすることができる。 According to the third aspect of the present invention, when the two locking pieces are close to each other and the locked end is pulled in the tensile direction, the fourth regulating surface of the protrusion is the two locking pieces. The fourth regulatory surface of the protrusion can be pulled by the tensile force applied to the two locking pieces to pull the locked end. Thereby, the locked portion can be easily positioned.
請求項4に記載した発明によれば、規制溝によって移動規制部の移動する方向を移動方向に規制することができるとともに、規制溝の拡幅部によって突出部の2つの係止片部に印加される引張力を受けて、被係止端部を引張することができる。このとき、固定孔部に被係止端部を挿入した際に、回転規制部によって固定孔部に対して被係止部を回転位置の規制可能とすることで、固定治具に対して、被係止部を正確に位置決めして容易に固定することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the moving direction of the movement restricting portion can be restricted in the moving direction by the regulating groove, and the widening portion of the regulating groove is applied to the two locking pieces of the protruding portion. The locked end can be pulled by receiving the tensile force. At this time, when the locked end portion is inserted into the fixing hole portion, the rotation restricting portion makes it possible to regulate the rotation position of the locked portion with respect to the fixing hole portion, so that the fixing jig can be controlled. The locked portion can be accurately positioned and easily fixed.
請求項5に記載した発明によれば、三次元測定機の回転テーブルに対して固定治具を介して、回転軸線校正用治具や被測定物であるワーク等を設置することで、回転テーブルや固定治具に対して、軸線の径方向に大きな荷重を印加することなく、回転軸線校正用治具や被測定物であるワーク等の着脱をおこなうことが可能となる。これは、クランプ装置による着脱においては、駆動部の雄ネジ部を回転させるだけで、被係止端部の着脱をおこなうことができるため、回転テーブルや固定治具に対して軸線の径方向に大きな荷重を印加する必要がないことによる。したがって、回転テーブル、固定治具、回転軸線校正用治具、被測定物であるワーク等に対する回転軸線がぶれるあるいはずれることがなく、三次元測定機において正確な測定をおこなうことが可能となる。
According to the invention described in
本発明によれば、簡単な構成で三次元測定機の回転テーブルに対する校正にかかる作業工程数と作業時間を短縮し、測定効率の向上を図り、測定精度の向上を可能とするクランプ装置、固定治具、三次元測定機を提供することができるという効果を奏することが可能となる。 According to the present invention, a clamping device and fixing that can shorten the number of work steps and work time required for calibration of a rotary table of a coordinate measuring machine with a simple configuration, improve measurement efficiency, and improve measurement accuracy. It is possible to achieve the effect of being able to provide jigs and coordinate measuring machines .
以下、本発明に係るクランプ装置、固定治具、三次元測定機の第1実施形態を、図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態における三次元測定機を示す斜視図であり、図において、符号1は、三次元測定機である。
Hereinafter, the first embodiment of the clamp device, the fixing jig, and the coordinate measuring machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a three-dimensional measuring machine according to the present embodiment, and in the figure, reference numeral 1 is a three-dimensional measuring machine.
本実施形態に係る三次元測定機1は、図1に示すように、回転テーブル5と、この三次元測定機1を駆動制御して必要な測定値を取り込んで形状処理に必要な演算処理を実行するコンピュータ2と、から構成されている。
As shown in FIG. 1, the three-dimensional measuring machine 1 according to the present embodiment drives and controls the rotary table 5 and the three-dimensional measuring machine 1 to capture necessary measured values and perform arithmetic processing necessary for shape processing. It is composed of a
三次元測定機1は、上面が水平な定盤11を有し、定盤11は除震台10に支持されるとともに、定盤11上には、ワークW等を載置可能な回転テーブル5と、接触式のプローブ17を支持しかつ任意位置へ移動可能な移動機構19とが設置されている。
回転テーブル5は、定盤11内に設置された図示しない回転駆動機構で支持され、定盤11上面に垂直な軸線まわりに任意の回転角度位置へと回転可能である。回転駆動機構は、定盤11に対する回転テーブル5の回転角度を検出する機能を有する。
The coordinate measuring machine 1 has a
The rotary table 5 is supported by a rotation drive mechanism (not shown) installed in the
移動機構19は、定盤11の両端側に立設されたビーム支持体12A,12Bを有し、各々の上端よりX軸方向に延びるビーム13が支持されている。ビーム支持体12Aは、その下端がY軸駆動機構14によってY軸方向に駆動される。ビーム支持体12Bは、その下端がエアーベアリングによって定盤11にY軸方向に移動自在に支持されている。ビーム13には垂直方向(Z軸方向)に延びるコラム15が支持され、コラム15はビーム13に沿ってX軸方向に駆動される。コラム15にはスピンドル16が支持され、スピンドル16はコラム15に沿ってZ軸方向に駆動される。各軸の駆動機構は、各軸における位置または移動量を検出する機能を有する。
The moving
プローブ17は、スピンドル16の下端に装着される。プローブ17の先端には、例えば球形の接触子である先端球17Aが形成されている。プローブ17は移動機構19により移動され、先端球17Aは回転テーブル5に載置されたワークW等の任意の表面に接触させることができる。なお、プローブ17を、図示しない形状の横向き等、他の形状・向きのプローブに自動的に交換して検出作業をおこなうことが可能とされている。
The
コンピュータ2は、コンピュータ本体および操作用のキーボード、表示装置及びプリンタ等の出力部を備えている。
コンピュータ本体は、図示しない演算処理装置および記憶装置などを備えるとともに、図示しないインターフェイスを介してプローブ17に接続されている。
コンピュータ2は、外部操作により起動され、記録されたプログラムを実行することで三次元測定機1の動作を制御し、プローブ17からの信号を処理して指定された測定結果を出力可能になっている。
The
The computer body includes an arithmetic processing device and a storage device (not shown), and is connected to the
The
本実施形態においては、移動機構19によりプローブ17が定盤11に対して三次元移動され、さらにワークW等は回転テーブル5により回転される。このような構成では、ワークW等に対する先端球17Aの接触位置の検出に先立って、定盤11と移動機構19との間の座標の設定、回転テーブル5の回転中心の設定および回転角度位置の設定、ワークW等の載置位置および姿勢の設定など、関連する座標系の設定が必要である。回転テーブル5を用いたワークW測定を目指すと、プローブ17を基準にキャリブレーションされた横方向のプローブ17を準備することが求められる。
In the present embodiment, the
[固定治具]
図2は、本実施形態における固定治具20を示す斜視図である。図3は、本実施形態における被係止部W1を示す斜視図である。図4は、本実施形態における被係止部W1が固定治具20に挿入された状態を示す断面図である。
固定治具20は、図1に示すように、回転テーブル5上面に取り付け固定される。固定治具20は、回転テーブル5に対して、ワークWその他を着脱可能に取り付ける。
固定治具20は、図2に示すように、固定台部21と、固定孔部22と、クランプ装置50と、を有する。
[fixing jig]
FIG. 2 is a perspective view showing the fixing
As shown in FIG. 1, the fixing
As shown in FIG. 2, the fixing
固定台部21は、回転テーブル5に取り付け固定される。固定台部21は、図2に示すように、円柱状の台部21aを有する。台部21aの外周下端には、回転テーブル5に取り付けられる固定フランジ21bが形成される。固定フランジ21bは台部21aに対して外周外向きに拡径される。固定フランジ21bには、ボルトB等により固定台部21を回転テーブル5に取り付ける取り付け穴21cが貫通して形成される。取り付け穴21cは、固定フランジ21bの周方向に離間して複数形成される。
台部21aは、後述するようにクランプ装置50を支持している。
台部21aの上縁には、凸条21dが周設される。
The fixing
The
A
固定孔部22は、図2に示すように、固定台部21の台部21aを覆った状態で固定台部21に嵌め合わせて固定される。固定孔部22は、台部21aと同径の円柱状とされる。固定孔部22の下縁には、切り欠き22dが周設される。切り欠き22dは、台部21aの凸条21dに対応して、固定孔部22を固定台部21に嵌め込み、固定孔部22と固定台部21とをインローに固定可能とする。
As shown in FIG. 2, the fixing
固定孔部22は、後述するワークWその他とされる被係止部W1に形成された被係止端部W3を挿入して、被係止部W1を固定治具20に固定可能とする貫通孔23を有する。貫通孔23は固定孔部22の中心に鉛直方向に形成される。貫通孔23は、固定孔部22の上面22aの中心位置に同軸として開口している。貫通孔23は貫通孔23の軸線が回転テーブル5の回転軸線と一致するように固定治具20が設置される。
The fixing
固定孔部22の上面22aは、PT方向に沿った平面状に形成される。固定孔部22の上面22aは、Z方向視して円形輪郭を有する。
固定孔部22は、図2に示すように、貫通孔23の周囲に被係止部W1を回転規制可能とする回転規制部24を有する。回転規制部24は、固定孔部22の上面22aに突条として形成される。回転規制部24は、固定孔部22の上面22aに形成された溝に所定幅のキー部材を嵌め込んで形成される。
The
As shown in FIG. 2, the fixing
回転規制部24は、固定孔部22の径方向に沿って放射状に複数本形成される。回転規制部24は、貫通孔23を中心として、貫通孔23の周囲に、例えば4本が略十字に設けられる。回転規制部24は、固定孔部22の径方向全長に延在する。回転規制部24は、固定孔部22の上面22aにおいて貫通孔23から周縁部まで延在する。回転規制部24は、その全長で等幅に形成される。回転規制部24は、その全長でZ方向に上面22aから突出する高さ寸法が等しく設定される。
A plurality of
[被係止部]
被係止部W1は、図3に示すように、ワークWその他を回転テーブル5上面に取り付けるために、ワークWその他の下側に形成される。被係止部W1は、フランジ部W2と、被係止端部W3と、を有する。
[Locked part]
As shown in FIG. 3, the locked portion W1 is formed on the lower side of the work W and others in order to attach the work W and others to the upper surface of the rotary table 5. The locked portion W1 has a flange portion W2 and a locked end portion W3.
フランジ部W2は、固定孔部22の上面22aに載置される。フランジ部W2の下面W2bは平面状に形成される。フランジ部W2の下面W2bの中央位置には、被係止端部W3が下方に突出して形成される。フランジ部W2の径寸法は、固定孔部22と同じ程度に形成されることができる。なお、フランジ部W2の径寸法は、被係止部W1に対して、固定孔部22に対して測定可能な程度に固定できれば特に限定されない。
The flange portion W2 is placed on the
フランジ部W2の下面W2bには、回転規制部24に対応してそれぞれ嵌め合う規制溝部W4が形成される。規制溝部W4は、フランジ部W2の下面W2bにスリット状に形成される。規制溝部W4は、被係止端部W3から径方向外向きに4本形成される。規制溝部W4は回転規制部24と嵌め合って位置規制可能な幅方向寸法および径方向の長さを有する。
On the lower surface W2b of the flange portion W2, a regulation groove portion W4 is formed so as to correspond to the
被係止端部W3は、図3,図4に示すように、円柱状の外周面を有する。被係止端部W3の径寸法は、貫通孔23に挿入可能である。被係止端部W3の径寸法は、貫通孔23に挿入可能なように貫通孔23よりやや小さい。
被係止端部W3の下端W3aに近接する外周面には、縮径された周溝W5aが周設される。周溝W5aの下端W3a側には、下端(端部)W3aに向かって拡径する傾斜固定面W5が周設される。
The locked end portion W3 has a columnar outer peripheral surface as shown in FIGS. 3 and 4. The diameter of the locked end portion W3 can be inserted into the through
A reduced-diameter peripheral groove W5a is provided on the outer peripheral surface of the locked end portion W3 close to the lower end W3a. On the lower end W3a side of the peripheral groove W5a, an inclined fixing surface W5 whose diameter increases toward the lower end (end) W3a is provided around the circumference.
[固定治具およびクランプ装置]
図5は、本実施形態における固定治具20を示す断面図である。図6は、本実施形態における固定孔部22を示す断面図である。
固定孔部22は、図4~図6に示すように、貫通孔23が上面22aに開口した径寸法よりも下側となる固定台部21に近接した位置が拡径された収納部26を有する。
収納部26は、貫通孔23と同軸とされ、固定台部21に対向して開口している。収納部26と貫通孔23との間には、段差となる天井部26aが形成される。天井部26aは上面22aと平行な面として形成される。収納部26には、後述するようにクランプ装置50が収納される。収納部26の径寸法は、後述するようにクランプ装置50が移動可能な寸法とされる。平面視した収納部26の輪郭形状は貫通孔23と同様円形とされるが、クランプ装置50が移動可能な空間が確保されていればこれに限定されない。
[Fixing jig and clamp device]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the fixing
As shown in FIGS. 4 to 6, the fixing
The
図7は、本実施形態における固定台部21を示す斜視図である。図8は、本実施形態における固定台部21を示す平面図である。図9は、本実施形態における固定台部21を示す断面図である。
固定台部21には、図5,図7~図9に示すように、クランプ装置50を移動可能に支持する規制溝25が形成される。規制溝25は、台部21aの中心をとおり、径方向に直線状に延在している。規制溝25は、台部21aの中心に対して径方向の両側に延在している。規制溝25は、台部21aに対するクランプ装置50の移動方向を規制溝25に沿った方向に規制する。規制溝25は、規制溝25のT方向となる幅方向の中心と、台部21aの中心と、が一致していることが好ましい。
FIG. 7 is a perspective view showing the fixed
As shown in FIGS. 5 and 7 to 9, a restricting
規制溝25は、平面視した一方の端部が台部21aの側周面に開口する開口部25aを有する。規制溝25は、平面視した他方の端部は台部21aの凸条21dまで達しておらず側周面に開口していない。規制溝25は、台部21aの上面21eにおける開口幅が全長でほぼ等しく設定される。
The
規制溝25には、後述するクランプ装置50の突出部56A,56Bを規制溝25に沿った方向に移動可能とする拡幅部25dが上下方向で上面21eから離間した位置に形成される。
拡幅部25dは、台部21aの上面21eにおける規制溝25の開口幅よりもT方向の幅寸法が大きく形成されている。拡幅部25dは、P方向における規制溝25の全長に形成される。拡幅部25dは、P方向における全長で同じ幅寸法かつ同じ高さ寸法として形成される。
In the regulating
The widening
なお、固定孔部22の下面には、規制溝25の開口部25aから収納部26まで、規制溝25に沿って下溝26dが形成される。下溝26dの幅寸法は、規制溝25の幅寸法とほぼ等しく設定される。
A
[クランプ装置]
図10は、本実施形態におけるクランプ装置50を示す斜視図である。図11は、本実施形態におけるクランプ装置50を示す断面図である。図12は、本実施形態におけるクランプ装置50を示す分解斜視図である。
クランプ装置50は、傾斜固定面W5を有する被係止端部W3を有する被係止部W1を位置決めして固定治具20に固定する。
クランプ装置50は、図10~図12に示すように、2つの係止片部51Aおよび係止片部51Bと、これらを螺合する雄ネジ部52と、から構成される。
[Clamp device]
FIG. 10 is a perspective view showing the
The
As shown in FIGS. 10 to 12, the
2つの係止片部51Aおよび係止片部51Bは、互いに等しい形状とされ、雄ネジ部52の中心点に対して、対称に組み合わされている。2つの係止片部51Aおよび係止片部51Bは、雄ネジ部52の軸線に沿ったP方向に互いに近接離間する。また、2つの係止片部51Aおよび係止片部51Bは、上下方向であるZ方向には互いに移動しない。2つの係止片部51Aおよび係止片部51Bは、P方向と水平に直交するT方向には互いに移動しない。
The two
以下、係止片部51Aについて説明する。係止片部51Bは、符号の添え字AをBに読みかえるものとして、その説明を省略する。なお、係止片部51Aと係止片部51Bとで異なる部分は、その旨の説明をする。
図13は、本実施形態における係止片部51Aを示す正面図である。図14は、本実施形態における係止片部51Aを示す側面図である。図15は、本実施形態における係止片部51Aを裏面から見た正断面図である。
Hereinafter, the
FIG. 13 is a front view showing the
係止片部51Aは、図10~図15に示すように、傾斜固定面W5に当接する係止凸部57Aが上端に近接して設けられた柱状部53Aと、柱状部53Aの基端部(基端)54Aと、基端部54Aの下側に設けられた略直方体とされる移動規制部55Aと、移動規制部55Aの下端に設けられた突出部56Aとを備える。
As shown in FIGS. 10 to 15, the
柱状部53Aは、Z方向に立設される。柱状部53Aは、T方向にほぼ均一な厚さ寸法とされる。柱状部53Aの上部には、他方の係止片部51Bに対向する位置に係止凸部57Aが形成される。
The
係止凸部57Aは、柱状部53Aの下側よりも対向する係止片部51Bに近接するようにP方向に突出する。係止凸部57Aの下側は、傾斜固定面W5と等しい角度で傾斜する。あるいは、係止凸部57Aの下側は、傾斜固定面W5の傾斜角度よりも大きい角度で傾斜してもよい。なお、柱状部53Aにおいて、この柱状部53Aの上端からZ方向で下側に向けて係止凸部57Aが形成される高さ位置は、係止凸部57Aが周溝W5aに進入可能であり、かつ、係止凸部57Aが傾斜固定面W5に当接可能なように設定される。
The locking
基端部54Aは、柱状部53Aの下端とされ、柱状部53Aの上部よりもP方向に突出する。基端部54Aは、柱状部53AとT方向にほぼ同じ厚さ寸法とされる。基端部54Aは、柱状部53Aと同様にT方向にほぼ均一な厚さ寸法とされる。基端部54Aには、P方向に貫通する貫通孔が形成されて、その内面に雌ネジ部52Aが形成される。
The
係止片部51Aの雌ネジ部52Aと、係止片部51Bの雌ネジ部52Bとは、同径かつ同軸となるように配置される。係止片部51Aの雌ネジ部52Aと、係止片部51Bの雌ネジ部52Bとは、いずれも軸線がP方向に延在する。係止片部51Aの雌ネジ部52Aと、係止片部51Bの雌ネジ部52Bと、は、互いに逆ネジとして形成される。雌ネジ部52Aと雌ネジ部52Bとには、雄ネジ部52が螺合する(図10~図13参照)。
The
雄ネジ部52は、P方向に延在する円柱状とされ、両端の外周面に互いに逆ネジとなる雄ネジ52a,52bが形成される。雄ネジ部52の一端には、工具差し込み穴52dが形成される。なお、工具差し込み穴52dは、図11において、係止凸部57Aの柱状部53Aの下側位置に示されているが、工具差し込み穴52dは、係止凸部57Bの柱状部53Bの下側位置とすることもできる。工具差し込み穴52dは、後述するように、P方向において、規制溝25の開口部25aに近接するように配置される。
雄ネジ部52と、雌ネジ部52Aと、雌ネジ部52Bとは、駆動部を構成する。
The
The
移動規制部55Aは、基端部54Aの下側に位置する。移動規制部55Aは、柱状部53Aおよび基端部54Aの半分の厚さ寸法とされる。移動規制部55Aは、T方向における柱状部53Aおよび基端部54Aの中心よりも片側に配置される。移動規制部55Aは、略直方体とされる。移動規制部55Aは、T方向視して、基端部54AよりもP方向に突出する。
The
突出部56Aは、移動規制部55Aの下端に形成される。突出部56Aは、移動規制部55AよりもT方向に突出する。突出部56Aは、P方向における移動規制部55Aの下端全長に延在する。突出部56Aは、移動規制部55A、柱状部53Aおよび基端部54Aが面一となるT方向に面する立設面から、T方向に突出する寸法がP方向の全長において等しく設定される。突出部56Aは、Z方向の寸法がP方向の全長において等しく設定される。
The protruding
係止片部51Aにおいて、移動規制部55A、柱状部53Aおよび基端部54Aは、P方向で係止片部51Bと反対側となる立設面が面一となる。係止片部51Aでは、P方向で係止片部51Bに対向する面において、基端部54Aのすぐ上となる柱状部53Aがもっとも係止片部51Bから離間し、次に係止凸部57Aが係止片部51Bに近接し、その次に基端部54Aが係止片部51Bに近接し、さらに移動規制部55Aがもっとも係止片部51Bに近接する。
In the
係止片部51Aには、第1規制面58Aaと、第2規制面58Abと、第3規制面58Acと、第4規制面58Adとが、形成される。第1規制面58Aaと、第2規制面58Abと、第3規制面58Acと、第4規制面58Adとは、いずれもP方向に沿った平面として形成される。第1規制面58Aaと、第2規制面58Abと、第4規制面58Adとは、互いに平行に形成される。第1規制面58Aa、第2規制面58Abおよび第4規制面58Adと、第3規制面58Acとは、互いに直交して形成される。
A first regulation surface 58Aa, a second regulation surface 58Ab, a third regulation surface 58Ac, and a fourth regulation surface 58Ad are formed on the
第1規制面58Aaは、T方向に沿って形成される。第1規制面58Aaは、移動規制部55Aの基端部54AよりもP方向に突出した上面に形成される。第1規制面58Aaは、移動規制部55Aと同じT方向幅寸法を有する。第1規制面58Aaは、柱状部53Aおよび基端部54Aの半分のT方向幅寸法を有する。Z方向視して第1規制面58Aaは、移動規制部55Aの基端部54AよりもP方向に突出した部分と同じ矩形輪郭を有する。
The first regulatory surface 58Aa is formed along the T direction. The first restricting surface 58Aa is formed on an upper surface protruding in the P direction from the
第2規制面58Abは、T方向に沿って形成される。第2規制面58Abは、基端部54Aの下面に形成される。第2規制面58Abは、第1規制面58Aaとほぼ面一として形成される。第2規制面58Abは、基端部54Aの下端と同じP方向長さ寸法を有する。第2規制面58Abは、柱状部53Aの半分のT方向幅寸法を有する。第2規制面58Abは、第1規制面58Aaと同じT方向幅寸法を有する。第2規制面58Abは、第1規制面58Aaよりも短いPT方向長さ寸法を有する。第2規制面58Abは、第1規制面58Aaの約半分のPT方向長さ寸法を有する。Z方向視して第2規制面58Abは、基端部54Aの半分と同じ矩形輪郭を有する。
The second regulatory surface 58Ab is formed along the T direction. The second regulation surface 58Ab is formed on the lower surface of the
第3規制面58Acは、Z方向に沿って形成される。第3規制面58Acは、T方向における柱状部53Aおよび基端部54Aの中央位置となる移動規制部55Aの鉛直面に形成される。第3規制面58Acは、移動規制部55Aと同じZ方向高さ寸法を有する。第3規制面58Acは、移動規制部55Aと同じP方向長さ寸法を有する。T方向視して第3規制面58Acは、移動規制部55Aと同じ矩形輪郭を有する。
The third regulatory surface 58Ac is formed along the Z direction. The third regulation surface 58Ac is formed on the vertical surface of the
第4規制面58Adは、T方向に沿って形成される。第4規制面58Adは、突出部56AがZ方向視して移動規制部55Aからはみ出した部分の上面に形成される。第4規制面58Adは、突出部56Aと同じT方向幅寸法を有する。第4規制面58Adは、突出部56Aと同じP方向長さ寸法を有する。第4規制面58Adは、移動規制部55Aと同じP方向長さ寸法を有する。
The fourth regulatory surface 58Ad is formed along the T direction. The fourth regulation surface 58Ad is formed on the upper surface of a portion where the
図16は、本実施形態におけるクランプ装置50の分解状態を示す下面図である。図17は、本実施形態におけるクランプ装置50の分解状態を示す後面図である。図18は、本実施形態におけるクランプ装置50の分解状態を示す上面図である。図19は、本実施形態におけるクランプ装置50の分解状態を示す前面図である。図20は、本実施形態におけるクランプ装置50の分解状態を示す左側面図である。図21は、本実施形態におけるクランプ装置50の分解状態を示す右側面図である。
本実施形態におけるクランプ装置50は、図10~図21に示すように、2つの係止片部51Aおよび係止片部51Bと、これらを螺合する雄ネジ部52とが組み合わされて、係止片部51Aと係止片部51Bとが、P方向に互いに近接・離間する。
係止片部51Aと係止片部51Bとにおいては、係止凸部57Aと係止凸部57Bとが、互いに向かい合って対向するように組み立てられる。
FIG. 16 is a bottom view showing a disassembled state of the
As shown in FIGS. 10 to 21, the
In the
具体的には、組み立てられた係止片部51Aと係止片部51Bとにおいては、係止片部51Aの第1規制面58Aaと、係止片部51Bの第2規制面58Bbとが、互いに摺動可能に接している。同様に、係止片部51Aの第2規制面58Abと、係止片部51Bの第1規制面58Baとが、互いに摺動可能に接している。また、係止片部51Aの第3規制面58Acと、係止片部51Bの第3規制面58Bcとが、互いに摺動可能に接している。
Specifically, in the assembled
この状態において、係止片部51Aと係止片部51Bとは、係止片部51Aの移動規制部55Aが、係止片部51Bの基端部54Bの下側に位置する。同様に、係止片部51Bの移動規制部55Bが、係止片部51Aの基端部54Aの下側に位置する。また、これら移動規制部55Aと移動規制部55Bとは、互いにT方向の半分とされている。
In this state, the
つまり、係止片部51Aと係止片部51Bとは、第1規制面58Aaと第2規制面58Bb、第1規制面58Baと第2規制面58Ab、第3規制面58Acと第3規制面58Bcが互いに接した状態であることで、互いにP方向に移動可能となる。また、T方向の半分となる移動規制部55Aと移動規制部55Bとが、互いにP方向で逆向きに組み合わされていることで、係止片部51Aと係止片部51Bとの相対姿勢を変化させることなく、互いにP方向に移動可能である。
That is, the
このとき、係止片部51Aと係止片部51BとのP方向における相対移動にしたがって、第1規制面58Aaと第2規制面58Bb、第1規制面58Baと第2規制面58Ab、第3規制面58Acと第3規制面58Bcが互いに摺動する。
At this time, according to the relative movement of the
さらに、係止片部51Aにおいて、T方向の一方で移動規制部55Aが基端部54Bの下側に位置し、T方向の他方で基端部54Aが移動規制部55Bの上側に位置していることで、係止片部51Aと係止片部51Bとが、ZP平面に沿った方向には相対回転することを規制できる。
同様に、係止片部51Bにおいて、T方向の一方で移動規制部55Bが基端部54Aの下側に位置し、T方向の他方で基端部54Bが移動規制部55Aの上側に位置していることで、係止片部51Aと係止片部51Bとが、ZP平面に沿った方向には相対回転することを規制できる。
Further, in the
Similarly, in the
また、係止片部51Aと係止片部51Bとは、雌ネジ部52Aと雌ネジ部52Bとに雄ネジ部52の雄ネジ52a,52bがそれぞれ螺合する。係止片部51Aと係止片部51Bとが最近接した位置で、雄ネジ部52は、貫通孔から飛び出さない長さとされる。係止片部51Aと係止片部51Bとが最近接した際、基端部54Aと基端部54Bとが互いに当接する。
Further, in the
ここで、開口部25aから規制溝25および下溝26dを介して、工具差し込み穴52dに所定の工具を差し込み、雄ネジ部52を回転させることで、係止片部51Aと係止片部51Bとを互いにP方向に移動可能となる。雄ネジ部52の回転方向を、順転と逆転とで切り替えることで、係止片部51Aと係止片部51Bとを互いに接近、あるいは、離間させることができる。つまり、雄ネジ部52は、その回転によって係止片部51Aと係止片部51Bとを相対駆動する駆動部である。
Here, a predetermined tool is inserted into the
また、係止片部51Aと係止片部51Bとに雄ネジ部52が螺合されることで、係止片部51Aと係止片部51Bとは、互いにP方向の軸線に対する相対回転することも規制できる。
雄ネジ部52の回転により係止片部51Aと係止片部51Bとが互いに近接・離間することで、係止凸部57Aと係止凸部57Bとが、互いに向かい合った状態を維持したまま、互いにP方向に近接・離間する。
このように、クランプ装置50は、第1規制面58Aaと、第2規制面58Abと、第3規制面58Acと、第4規制面58Adとによって移動方向および移動姿勢を規制された状態で、係止片部51Aと係止片部51Bとが、互いにP方向に近接・離間する。
Further, by screwing the
The
As described above, the
クランプ装置50は、図4,図5,図7に示すように、固定治具20において、固定台部21の規制溝25に対して、雄ネジ部52がP方向と平行になるように、P方向に挿入されている。このとき、移動規制部55Aおよび移動規制部55Bが規制溝25内部に位置し、少なくとも柱状部53A,53Bが固定台部21の上面21eよりもZ方向上側に突出する。つまり、上面21eにおける規制溝25の開口と同じZ方向位置に基端部54A,54Bが位置することになる。
ここで、上面21eにおける規制溝25のT方向の開口寸法と、基端部54A,54BのT方向幅寸法とは、等しい。
As shown in FIGS. 4, 5, and 7, in the fixing
Here, the opening dimension of the
同時に、突出部56A,56Bが拡幅部25dの内部に収納される。突出部56A,56Bは、拡幅部25dの内面に対して摺動可能である。
突出部56Aが移動規制部55Aから突出するT方向寸法と、上面21eにおける規制溝25に開口するT方向寸法よりも拡幅部25dの大きくなっているT方向寸法と、を比べると、これらは等しいか、拡幅部25dのほうが大きくなっている。同様に、突出部56Bが移動規制部55Bから突出するT方向寸法と、上面21eにおける規制溝25に開口するT方向寸法よりも拡幅部25dの大きくなっているT方向寸法と、を比べると、これらは等しいか、拡幅部25dのほうが大きくなっている。
また、突出部56A,56BのZ方向寸法と拡幅部25dのZ方向寸法は等しい。
これらにより、第4規制面58Ad,58Bdが拡幅部25dの上面と摺動することで、規制溝25に対してクランプ装置50がZ方向に移動することが規制される。
At the same time, the
Comparing the T-direction dimension in which the
Further, the Z-direction dimension of the protruding
As a result, the fourth regulation surfaces 58Ad and 58Bd slide with the upper surface of the widening
この状態で、クランプ装置50は、規制溝25に沿って移動することができるが、Z方向およびT方向には移動が規制されている。
したがって、工具差し込み穴52dに所定の工具を差し込み、雄ネジ部52を回転させるだけで、クランプ装置50は、係止凸部57Aと係止凸部57BとがP方向に近接・離間する。
同時に、被係止端部W3の傾斜固定面W5の傾斜により、係止凸部57Aと係止凸部57Bとが規制溝25に対してPT方向において位置設定される。
In this state, the
Therefore, in the
At the same time, due to the inclination of the inclined fixing surface W5 of the locked end portion W3, the locking
なお、クランプ装置50は、固定台部21の中心、あるいは、回転テーブル5の中心に対して固定されていない。被係止端部W3は、貫通孔23に挿入されることで、被係止端部W3のZ方向軸線が貫通孔23の軸線に対して倣い、位置決めがおこなわれる。
このとき、固定治具20において、固定孔部22の貫通孔23に挿入された被係止端部W3に対して、係止凸部57Aと係止凸部57BとがP方向に近接・離間する。
The
At this time, in the fixing
係止凸部57Aと係止凸部57BとがP方向に互いに近接すると、係止凸部57Aと係止凸部57Bとは、周溝W5aにP方向の両側から進入する。さらに、互いに近接した係止凸部57Aと係止凸部57Bとは、いずれも傾斜固定面W5にP方向の両側から当接する。係止凸部57Aと係止凸部57Bとがさらに近接すると、傾斜固定面W5がZ方向で端部W3aに向かって拡径しているため、係止凸部57Aと係止凸部57Bとは、その当接位置が傾斜固定面W5に沿って縮径された方向、つまり、周溝W5aの上向きの位置に移動する。
When the locking
このとき、クランプ装置50は、突出部56A,56Bが規制溝25において拡幅部25dの内部に位置していることで、Z方向に移動しない。このため、傾斜固定面W5には、Z方向下向きに引張力が作用する。同時に、第4規制面58Ad,58Bdに対する反力が拡幅部25dの上面で受けられる。これにより、被係止端部W3はZ方向下向きに引張される。
At this time, the
ここで、係止片部51Aと係止片部51Bとは、雄ネジ部52で連結されているため、雄ネジ部52を回転させなければ、係止凸部57Aと係止凸部57BとはP方向に互いに離間することはない。つまり、係止凸部57Aと係止凸部57Bとによる被係止端部W3の係止状態が解除されることはない。したがって、クランプ装置50による被係止端部W3の引張状態も解除されない。
Here, since the
固定孔部22の貫通孔23に被係止端部W3が挿入された際に、フランジ部W2の下面W2bが固定孔部22の上面22aに当接する。これにより、上面22aで規定された平面に対して、下面W2bが平行となるように、被係止部W1が位置決めされる。
同時に、フランジ部W2の下面W2bにおいて、規制溝部W4がそれぞれ対応する回転規制部24に嵌め合わされる。
When the locked end portion W3 is inserted into the through
At the same time, on the lower surface W2b of the flange portion W2, the regulation groove portion W4 is fitted to the corresponding
ここで、キー部材から構成される回転規制部24が、貫通孔23の回りにP方向およびT方向に直交した放射状に配置されており、この回転規制部24に規制溝部W4が噛み合うことで、固定孔部22に対するフランジ部W2のP方向位置およびT方向位置、ならびに、貫通孔23のZ方向軸線まわりに対するフランジ部W2の回転位置が、位置規制される。
これらにより、被係止端部W3の固定治具20に対するPT方向における姿勢および位置決めがおこなわれる。
Here, the
As a result, the posture and positioning of the locked end portion W3 with respect to the fixing
本実施形態においては、2つの係止片部51A,51Bの姿勢を維持した状態で、駆動部52によって互いにP方向に近接・離間する動作をおこなうクランプ装置50と、クランプ装置50の姿勢を維持しつつZ方向への移動を規制し、かつ、P方向へはクランプ装置50の移動を可能とする規制溝25を備え、貫通孔23および回転規制部24により被係止端部W3の位置設定可能な固定治具20と、によって、被係止部W1を位置決めするとともにZ方向下向きに引張して固定することが容易に可能となる。
In the present embodiment, while maintaining the postures of the two locking
しかも、被係止部W1の位置決めと、被係止端部W3のZ方向下向きの引張固定とを、雄ネジ部52を回転させるだけで可能とすることができる。これにより、被係止部W1の固定取り外しを容易におこない、三次元測定における作業性の向上を容易におこなうことができる。
同時に、回転テーブル5の回転軸に対してスラスト荷重あるいはラジアル荷重が印加されることを削減して、三次元測定における精度の維持を容易におこなうことができる。
これらにより、三次元測定機1における測定精度を維持しつつ、測定における作業性の向上を図ることができる。
Moreover, the positioning of the locked portion W1 and the downward tension fixing of the locked end portion W3 in the Z direction can be performed only by rotating the
At the same time, it is possible to reduce the application of the thrust load or the radial load to the rotary shaft of the rotary table 5 and easily maintain the accuracy in the three-dimensional measurement.
As a result, it is possible to improve workability in measurement while maintaining the measurement accuracy of the coordinate measuring machine 1.
以下、本発明に係るクランプ装置、固定治具、三次元測定機、回転軸線校正用治具の第2実施形態を、図面に基づいて説明する。
図22は、本実施形態における回転軸線校正用治具を固定治具に取り付けた状態を示す斜視図である。図23は、本実施形態における回転軸線校正用治具を固定治具から取り外した状態を示す斜視図である。
本実施形態において、上述した第1実施形態と異なるのは、回転軸線校正用治具に関する点であり、これ以外の上述した第1実施形態と対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
Hereinafter, a second embodiment of the clamp device, the fixing jig, the coordinate measuring machine, and the rotating axis calibration jig according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 22 is a perspective view showing a state in which the rotary axis calibration jig according to the present embodiment is attached to the fixing jig. FIG. 23 is a perspective view showing a state in which the rotary axis calibration jig in the present embodiment is removed from the fixing jig.
In this embodiment, the difference from the above-mentioned first embodiment is that the jig for rotating axis line calibration is used, and the other configurations corresponding to the above-mentioned first embodiment are designated by the same reference numerals. The explanation is omitted.
本実施形態の回転軸線校正用治具70は、三次元測定機1の回転テーブル5に対して取り付けられ、その回転軸線の校正に用いられる。
回転軸線校正用治具70は、図22,図23に示すように、Z方向に沿って延在する測定円柱部71と、測定円柱部71の基端回りに径方向外向きに拡径されたフランジ部72と、を有する。
The rotary
As shown in FIGS. 22 and 23, the rotation
測定円柱部71は、測定校正時に鉛直に立設される円柱状とされる。測定円柱部71は、Z方向に所定の長さを有し、Z方向の全長において等しい径寸法を有する。測定円柱部71は、金属製とされ、例えばステンレス等から形成される。測定円柱部71は、外周面が円筒状であればよく、必要な強度を満たしていれば、中空状でも中密状でも構わない。
The
フランジ部72は、測定円柱部71の基端に形成される。フランジ部72は、測定円柱部71を回転テーブル5に設置する基部とされる。フランジ部72は、測定円柱部71と一体として形成されてもよい。この場合、フランジ部72と測定円柱部71とを削り出し等により形成することができる。フランジ部72の上面76は平面状に形成される。
フランジ部72のZ方向下側には、フランジ部W2が取り付けられる。フランジ部72とフランジ部W2とは、同じ径寸法とされる。フランジ部72とフランジ部W2とは、一体として形成されてもよい。フランジ部W2の下面W2bの中央位置には、被係止端部W3が下方に突出して形成される。フランジ部W2の下面W2bには、回転規制部24に対応してそれぞれ嵌め合う規制溝部W4が形成される。
The
A flange portion W2 is attached to the lower side of the
回転軸線校正用治具70には、先端測定円柱面74と、基端測定円柱面75と、が設けられる。これら先端測定円柱面74と、基端測定円柱面75と、とは、三次元測定機1において、プローブ17と接触し、プローブ17を用いてキャリブレーションされた図示しない横向きのプローブ用いてその三次元位置を測定する。
先端測定円柱面74は、測定円柱部71の先端外周面に形成される。先端測定円柱面74は、測定円柱部71の先端における全周面に形成される。先端測定円柱面74は、Z方向に軸線を有する円筒面とされる。
The rotary
The tip
基端測定円柱面75は、測定円柱部71の基端外周面に形成される。基端測定円柱面75は、測定円柱部71の基端における全周面に形成される。基端測定円柱面75は、Z方向に軸線を有する円筒面とされる。
先端測定円柱面74の径寸法と、基端測定円柱面75の径寸法とは、等しい大きさに設定される。先端測定円柱面74と基端測定円柱面75とは、測定円柱部71の外周面において、Z方向に連続していてもよい。
The base end
The diameter dimension of the tip
ここで、先端測定円柱面74と、基端測定円柱面75とは、いずれも同じ表面粗さとされる。具体的には、先端測定円柱面74と、基端測定円柱面75とは、例えば、表面粗さRa0.4μm~0.8μm程度の範囲とされることができる。
Here, the tip
以下、回転軸線校正用治具70を用いて、三次元測定機1における回転テーブル5の座標系を登録する際に、回転テーブル5の回転軸線を校正するための方法について説明する。
Hereinafter, a method for calibrating the rotary axis of the rotary table 5 when registering the coordinate system of the rotary table 5 in the coordinate measuring machine 1 by using the rotary
本実施形態の回転軸線校正用治具70は、回転テーブル5の回転軸線の校正をおこなう際には、校正工程の前工程として、回転テーブル5上の固定治具20に取り付けられる。このとき、第1実施形態において説明したように、回転軸線校正用治具70下端の被係止端部W3を貫通孔23に挿入し、駆動部52を回転させて、クランプ装置50により被係止端部W3をZ方向下向きに引張しながら位置設定して固定する。
The rotary
この状態で、較正工程を開始する。
まず、回転軸線校正用治具70の回転軸線を読み取る第1読み取り工程をおこなう。
第1読み取り工程においては、三次元測定機1の移動機構19によりプローブ17を定盤11に対して三次元移動して、プローブ17を回転軸線校正用治具70の表面に接触させる。このとき、プローブ17としては、水平方向に向いたスタイラスを用いることができる。特に、プローブ17を用いてキャリブレーションされた横向きのプローブ用いることができる。
In this state, the calibration process is started.
First, a first reading step of reading the rotation axis of the rotation
In the first reading step, the
まず、第1先端読み取り工程として、先端測定円柱面74の座標位置を読み取る。第1先端読み取り工程においては、円筒面である先端測定円柱面74の曲率が算出されるか、円筒面である先端測定円柱面74の中心軸線における所定の高さ位置が算出される。このため、第1先端読み取り工程においては、先端測定円柱面74の周方向で少なくとも3点以上の座標位置を読み取る。さらに、異なる高さ位置として先端測定円柱面74の周方向での座標位置の読み取りを追加してもよい。
First, as the first tip reading step, the coordinate position of the tip measurement
次いで、第1基端読み取り工程として、基端測定円柱面75の座標位置を読み取る。第1基端読み取り工程においては、円筒面である基端測定円柱面75の曲率が算出されるか、円筒面である基端測定円柱面75の中心軸線における所定の高さ位置が算出される。このため、第1基端読み取り工程においては、基端測定円柱面75の周方向で少なくとも3点以上の座標位置を読み取る。さらに、異なる高さ位置として基端測定円柱面75の周方向での座標位置の読み取りを追加してもよい。
Next, as the first base end reading step, the coordinate position of the base end measurement
第1読み取り工程として、第1先端読み取り工程と第1基端読み取り工程とで読み取った座標位置から、測定円柱部71の軸線を第1算出軸線として三次元での位置および傾きを算出する。
なお、第1読み取り工程として、第1先端読み取り工程と第1基端読み取り工程とを同時におこなって上側の円弧形状と下側の円弧形状とを同時に測定し、測定円柱部71の軸線を算出することもできる。
As the first reading step, the position and inclination in three dimensions are calculated from the coordinate positions read in the first tip reading step and the first base end reading step, with the axis of the
As the first reading step, the first tip reading step and the first base end reading step are simultaneously performed to measure the upper arc shape and the lower arc shape at the same time, and the axis of the
次いで、回転工程として、回転テーブル5を所定角度回転する。この工程では、次の第2読み取り工程での読み取りに対する準備として、回転テーブル5および、回転テーブル5に載置された回転軸線校正用治具70を所定角度回転させる。
Next, as a rotation step, the rotary table 5 is rotated by a predetermined angle. In this step, the rotary table 5 and the rotary
ここで、本実施形態の回転工程では、回転角度を180degとする。なお、回転角度を180degとした場合には、回転軸線校正用治具70の回転軸線を読み取る工程を2回おこなう。
Here, in the rotation process of the present embodiment, the rotation angle is set to 180 deg. When the rotation angle is 180 deg, the step of reading the rotation axis of the rotation
次いで、回転軸線校正用治具70の回転軸線を読み取る第2読み取り工程をおこなう。
第2読み取り工程においては、第1読み取り工程と同様に、三次元測定機1の移動機構19によりプローブ17を定盤11に対して三次元移動して、プローブ17を回転軸線校正用治具70の表面に接触させる。
Next, a second reading step of reading the rotation axis of the rotation
In the second reading step, as in the first reading step, the
まず、第2先端読み取り工程として、第1先端読み取り工程と同様に、先端測定円柱面74の座標位置を読み取る。第2先端読み取り工程においては、円筒面である先端測定円柱面74の曲率が算出されるか、円筒面である先端測定円柱面74の中心軸線における所定の高さ位置が算出される。このため、第2先端読み取り工程においては、先端測定円柱面74の周方向で少なくとも3点以上の座標位置を読み取る。さらに、異なる高さ位置として先端測定円柱面74の周方向での座標位置の読み取りを追加してもよい。なお、第2先端読み取り工程においては、第1先端読み取り工程と同様の精度を維持できれば、適宜、その設定は変更が可能である。
First, as the second tip reading step, the coordinate position of the tip measuring
次いで、第2基端読み取り工程として、第1基端読み取り工程と同様に、基端測定円柱面75の座標位置を読み取る。第2基端読み取り工程においては、円筒面である基端測定円柱面75の曲率が算出されるか、円筒面である基端測定円柱面75の中心軸線における所定の高さ位置が算出される。このため、第2基読み取り工程においては、基端測定円柱面75の周方向で少なくとも3点以上の座標位置を読み取る。さらに、異なる高さ位置として基端測定円柱面75の周方向での座標位置の読み取りを追加してもよい。なお、第2基端読み取り工程においては、第1基端読み取り工程と同様の精度を維持できれば、適宜、その設定は変更が可能である。
Next, as the second base end reading step, the coordinate position of the base end measurement
第2読み取り工程として、第2先端読み取り工程と第2基端読み取り工程とで読み取った座標位置から、測定円柱部71の軸線を第2算出軸線として三次元での位置および傾きを算出する。
なお、第2読み取り工程として、第2先端読み取り工程と第2基端読み取り工程とを同時におこなって上側の円弧形状と下側の円弧形状とを同時に測定し、測定円柱部71の軸線を算出することもできる。
As the second reading step, the position and inclination in three dimensions are calculated from the coordinate positions read in the second tip reading step and the second base end reading step, with the axis of the
As the second reading step, the second tip reading step and the second base end reading step are simultaneously performed to measure the upper arc shape and the lower arc shape at the same time, and the axis of the
次に、算出工程として、第1読み取り工程で算出した第1算出軸線と、第2読み取り工程で算出した第2算出軸線とから、回転テーブル5の実際の回転軸線である実回転軸線の空間座標系を算出する。二つの要素の対称要素を取り出すと、回転テーブル5の座標と(機械座標系)傾きを決定することができる。 Next, as a calculation step, the spatial coordinates of the actual rotation axis, which is the actual rotation axis of the rotary table 5, from the first calculation axis calculated in the first reading process and the second calculation axis calculated in the second reading step. Calculate the system. By extracting the symmetric elements of the two elements, the coordinates and (machine coordinate system) tilt of the rotary table 5 can be determined.
ここで、本実施形態においては、実回転軸線は、第1算出軸線と第2算出軸線とからそれぞれの対称要素を計算した直線として算出される。また、実回転軸線は対称要素を計算して算出するため、その導出に二つの要素が交差していることを前提としない。この際、三次元測定機1は、この要素を基準スタイラスによって作成される機械座標系の中に取り込む。ここで、実回転軸線の機械座標系への取り込みは、Zがゼロの平面と交差するポイントで取り込むことになる。したがって、回転軸線校正用治具70においては、測定円柱部71の軸のみを測定して、実回転軸線のみを算出すればよい。
また、回転軸線校正用治具70においては、二つの円要素間の高さ距離の差を190mm以上として測定することができる。これにより、読み取り工程における測定軸線長を大きくして、算出する軸線・座標系としての精度を向上することができる。したがって、補正精度をより一層向上することができる。
Here, in the present embodiment, the actual rotation axis is calculated as a straight line obtained by calculating each symmetry element from the first calculation axis and the second calculation axis. Moreover, since the actual rotation axis is calculated by calculating the symmetry element, it is not assumed that the two elements intersect in the derivation. At this time, the coordinate measuring machine 1 incorporates this element into the machine coordinate system created by the reference stylus. Here, the actual rotation axis is taken into the machine coordinate system at the point where Z intersects the plane of zero. Therefore, in the rotation
Further, in the rotary
ここで、機械座標系のまま回転テーブル5の位置が0度と180度の位置で基準軸測定円柱70の円柱を同一条件で測定する。このとき、測定における違いは回転テーブル5の角度のみである。すると、二つの円柱軸を測定する二つの要素の対象要素が回転テーブル5における機械座標系での回転軸として読み取ることができる。なお、対称要素を選択するには、二つの角度条件が相対することが必須条件である。
なお、概念的に、第1算出軸線と第2算出軸線とが1点で交差している場合には、この交点をとおり第1算出軸線と第2算出軸線とで為す角の二等分線が実回転軸線として算出されてもよい。第1算出軸線と第2算出軸線とが交差していない場合には、Z方向において、第1算出軸線と第2算出軸線とから等距離にある直線が実回転軸線として算出されてもよい。
Here, the cylinder of the reference
Conceptually, when the first calculation axis and the second calculation axis intersect at one point, the angle bisector formed by the first calculation axis and the second calculation axis passing through this intersection. May be calculated as the actual rotation axis. When the first calculation axis and the second calculation axis do not intersect, a straight line equidistant from the first calculation axis and the second calculation axis in the Z direction may be calculated as the actual rotation axis.
ここで、現実世界では、どれだけ精密なキャリブレーションを施しても、回転テーブル5の回転軸線は、正確な鉛直方向の直線とは一致しない。したがって、回転軸線が鉛直方向に向いているという前提で、回転テーブル5を用いた三次元測定をおこなうと、測定誤差が発生することを防ぐことができない。 Here, in the real world, no matter how precise the calibration is performed, the rotation axis of the rotary table 5 does not match the exact vertical straight line. Therefore, if the three-dimensional measurement using the rotary table 5 is performed on the premise that the rotation axis is oriented in the vertical direction, it is not possible to prevent a measurement error from occurring.
ところが、本実施形態で求めた実回転軸線は、実際の回転テーブル5における回転軸線そのものである。したがって、たとえこの実回転軸線が鉛直方向に対して傾いていても、実際の傾きが正確に把握できていれば、この回転テーブル5を用いる三次元測定において、その正確性を極めて精密に担保することができる。 However, the actual rotation axis obtained in the present embodiment is the rotation axis itself in the actual rotation table 5. Therefore, even if the actual rotation axis is tilted with respect to the vertical direction, if the actual tilt can be accurately grasped, the accuracy is guaranteed extremely precisely in the three-dimensional measurement using the rotary table 5. be able to.
さらに、回転テーブル5の実回転軸線を正確に求めることが可能であるため、三次元測定機1における実回転軸測定を、載せ替えたワークW毎におこなう必要がなくなる。 Further, since the actual rotation axis of the rotary table 5 can be accurately obtained, it is not necessary to perform the actual rotation axis measurement in the coordinate measuring machine 1 for each of the mounted workpieces W.
つまり、従来の三次元測定機1では、被測定対象物であるワークWを回転テーブル5に載せ替える度に測定プログラムの中で実回転軸測定を含ませていたが、機械座標系の中でのワークWの座標系を確立させるためのデータムの確立に必要な測定を行えばよく、毎回のワークW測定で回転軸線の測定を排除することができる。つまり、毎回おこなう必要のあったキャリブレーションの工程を、省略することが可能となる。 That is, in the conventional coordinate measuring machine 1, every time the work W, which is the object to be measured, is placed on the rotary table 5, the actual rotation axis measurement is included in the measurement program, but in the machine coordinate system. The measurement necessary for establishing the datum for establishing the coordinate system of the work W may be performed, and the measurement of the rotation axis can be excluded in each work W measurement. That is, it is possible to omit the calibration step that has to be performed every time.
すなわち、一度起動させた三次元測定機1において、その起動時に上述したキャリブレーションの工程をおこなって、回転テーブル5の実回転軸線の座標系を算出することで、それ以後、実回転軸線座標を算出し直すことなく、ワークWを回転させる必要のある三次元形状測定を、正確性を維持したまま、異なるワークWで連続しておこなうことが可能となる。 That is, in the three-dimensional measuring machine 1 that has been started once, the above-mentioned calibration step is performed at the time of the start, and the coordinate system of the actual rotation axis of the rotary table 5 is calculated. It is possible to continuously perform three-dimensional shape measurement that requires rotation of the work W with different work W while maintaining accuracy without recalculation.
これにより、本実施形態の回転軸線校正用治具70を用いて、三次元測定機1の回転テーブル5の座標系を登録する際に回転テーブル5の回転軸線を校正することで、回転テーブル5の回転軸線校正に関する工程数を大幅に削減し、かつ、工程に係る作業時間を大幅に短縮し、効率化を図ることが可能となる。
As a result, the rotary axis of the rotary table 5 is calibrated when the coordinate system of the rotary table 5 of the three-dimensional measuring machine 1 is registered by using the rotary
本実施形態においては、上述した実施形態と同等の効果を奏することができるとともに、さらに、一度計測したワークの座標系をコンピュータ等に記憶させることにより、多種類のワークに対する再測定の際、いちいち座標系を再度測定せずに前回の値を自動的に呼び出して自動測定をおこなうことができるため、2度目以降の測定においては段取りが不要になり、半分以下の時間で作業を終えることが可能になるという効果を奏することができる。 In the present embodiment, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained, and further, by storing the coordinate system of the work once measured in a computer or the like, when re-measuring for many kinds of works, each time. Since the previous value can be automatically recalled and automatic measurement can be performed without measuring the coordinate system again, setup is not required for the second and subsequent measurements, and the work can be completed in less than half the time. It can play the effect of becoming.
以下、本発明に係るクランプ装置、固定治具、三次元測定機、メンテナンス治具の第3実施形態を、図面に基づいて説明する。
図24は、本実施形態における固定治具のメンテナンス治具を示す斜視図である。図25は、本実施形態における固定治具のメンテナンス治具を示す上面図である。図26は、本実施形態における固定治具のメンテナンス治具を示す断面図である。図27は、本実施形態における固定治具のメンテナンス治具を示す断面図である。
本実施形態において上述した第1および第2実施形態と異なるのはメンテナンス治具に関する点であり、これ以外の対応する構成要素に関しては、同一の符号を付してその説明を省略する。
Hereinafter, a third embodiment of the clamp device, the fixing jig, the coordinate measuring machine, and the maintenance jig according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 24 is a perspective view showing a maintenance jig for the fixing jig in the present embodiment. FIG. 25 is a top view showing a maintenance jig for the fixing jig in the present embodiment. FIG. 26 is a cross-sectional view showing a maintenance jig for the fixing jig in the present embodiment. FIG. 27 is a cross-sectional view showing a maintenance jig for the fixing jig in the present embodiment.
In this embodiment, the difference from the first and second embodiments described above is in the maintenance jig, and the corresponding components other than the above are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
本実施形態のメンテナンス治具90は、固定治具20において固定孔部22を固定台部21から離間させるために用いる。
具体的には、固定孔部22は、下縁の切り欠き22dと固定台部21の凸条21dとが嵌め合わされている。このため、固定孔部22を傾けないで姿勢を維持したまま正確に固定台部21から鉛直方向に移動させないと、固定孔部22を固定台部21から外すことができない。
このため、固定孔部22を固定台部21から容易に外すための治具としてメンテナンス治具90を用いる。
The
Specifically, in the fixing
Therefore, a
本実施形態のメンテナンス治具90は、図24~図27に示すように、円柱部91と、引掛部93a,93bと、押し出し部97と、を有する。
円柱部91は、貫通孔23とほぼ等しい径寸法を有し、貫通孔23に挿入可能とされる。円柱部91は、貫通孔23に挿入した場合に、下端部91aが収納部26の内部構造に当接した状態で、上端部91bが貫通孔23からZ方向上側位置に突出する軸方向長さ寸法を有する。円柱部91は、軸方向の全長でほぼ等しい径寸法とされる。円柱部91には、軸方向の途中位置に段差91dが形成される。段差91dよりも上端部91bに近接する位置では、多少縮径されていてもよい。
As shown in FIGS. 24 to 27, the
The
円柱部91は、軸方向に貫通する貫通孔96を有する。貫通孔96は、円柱部91と同軸に形成される。貫通孔96は上端部91b側の径寸法が、下端部91a側の径寸法よりも大きい。貫通孔96の下端部91a側には雌ネジが形成されて、雄ネジである押し出し部97が螺合される。押し出し部97は、貫通孔96内部に収納されている。押し出し部97の上端面には、工具差し込み穴97dが形成されている。工具差し込み穴97dに所定の工具を差し込み、押し出し部97を回転させることで、押し出し部97が円柱部91の下端部91aから下方に突出することができる。
The
円柱部91の下端部91aに近接する外周面には、収納凹部92a,92bが形成される。収納凹部92a,92bは、円柱部91の軸線に対称な位置に2箇所形成される。収納凹部92a,92bは、下端部91aとは接触しない位置に形成される。収納凹部92aと収納凹部92bとは、互いに円柱部91の軸線に対称な形状に形成される。収納凹部92aと収納凹部92bとには、それぞれ、引掛部93aおよび引掛部93bが配置される。
Storage recesses 92a and 92b are formed on the outer peripheral surface of the
収納凹部92aの引掛部93aと収納凹部92bの引掛部93bとは、互いに円柱部91の軸線に対称な形状に形成される。
引掛部93aは、収納凹部92aに設けられた回転軸94aによって回動可能として、収納凹部92aの内部に備えられる。回転軸94aは、収納凹部92aの下端部91aに近接する位置に円柱部91の軸線方向と直交する方向に延在する。引掛部93aは、Z方向の下端が回転軸94aによって支持され、引掛部93aの上端が回転軸94a回りに回転動作可能とされている。引掛部93aの下端よりも、円柱部91の径方向外側となる収納凹部92aには、引掛部93aの回動位置を規制する角度規制部92cが形成される。角度規制部92cにより、引掛部93aの上端が所定角以上開かないように角度規制されている。
The hooking
The
引掛部93aは、下端から上端へと向かう方向が、円柱部91の軸線方向に沿った方向に向いた場合には、収納凹部92aの内部に収納されて、円柱部91の外周面よりも径方向外側にはみ出さない。この引掛部93aが上向きとなった状態を収納状態と称する。また、引掛部93aは、引掛部93aの上端が回転軸94a回りに回転して、角度規制部92cに当接した場合には、引掛部93aの上端が円柱部91の外周面よりも径方向外側にはみ出す状態となる。この引掛部93aが斜めに向いた状態をはみ出し状態と称する。
When the direction from the lower end to the upper end of the
引掛部93bは、収納凹部92bに設けられた回転軸94bによって回動可能として、収納凹部92bの内部に備えられる。回転軸94bは、収納凹部92bの下端部91aに近接する位置に円柱部91の軸線方向と直交する方向に延在する。引掛部93bは、Z方向の下端が回転軸94bによって支持され、引掛部93bの上端が回転軸94b回りに回転動作可能とされている。引掛部93bの下端よりも、円柱部91の径方向外側となる収納凹部92bには、引掛部93bの回動位置を規制する角度規制部92dが形成される。角度規制部92dにより、引掛部93bの上端が所定角以上開かないように角度規制されている。
The
引掛部93bは、下端と上端とが、円柱部91の軸線方向に沿った方向に向いた場合には、収納凹部92bの内部に収納されて、円柱部91の外周面よりも径方向外側にはみ出さない。この引掛部93bが上向きとなった状態を収納状態と称する。また、引掛部93bは、引掛部93bの上端が回転軸94b回りに回転して、角度規制部92dに当接した場合には、引掛部93bの上端が円柱部91の外周面よりも径方向外側にはみ出す状態となる。この引掛部93bが斜めに向いた状態をはみ出し状態と称する。
When the lower end and the upper end of the
収納凹部92aの内部には、貫通孔95aが開口している。貫通孔95aは、直線状の軸線を有する。貫通孔95aの軸線は、円柱部91の軸線に対して斜めにねじれの位置に形成される。貫通孔95aの一端は収納凹部92aの内部に開口し、貫通孔95aの他端は段差91dよりも上端部91bに近接する円柱部91の外周面に開口する。
貫通孔95aの一端は、収納状態の引掛部93aの上端付近に開口する。これにより、貫通孔95aに棒状の工具を差し込むことで、収納状態の引掛部93aの上端付近に当接して、回転軸94a回りに回転させることができる。つまり、貫通孔95aは、引掛部93aを収納状態からはみ出し状態へと移行させる工具を、円柱部91の外周面から収納凹部92aへと連通可能としている。
A through
One end of the through
収納凹部92bの内部には、貫通孔95bが開口している。貫通孔95bは、直線状の軸線を有する。貫通孔95bの軸線は、円柱部91の軸線に対して斜めにねじれの位置に形成される。貫通孔95bの一端は収納凹部92bの内部に開口し、貫通孔95bの他端は段差91dよりも上端部91bに近接する円柱部91の外周面に開口する。
貫通孔95bの一端は、収納状態の引掛部93bの上端付近に開口する。これにより、貫通孔95bに棒状の工具を差し込むことで、収納状態の引掛部93bの上端付近に当接して、回転軸94b回りに回転させることができる。つまり、貫通孔95bは、引掛部93bを収納状態からはみ出し状態へと移行させる工具を、円柱部91の外周面から収納凹部92bへと連通可能としている。
A through
One end of the through
図28は、本実施形態におけるメンテナンス治具を固定治具に挿入した状態を示す断面図である。図29は、本実施形態の固定治具における固定孔部をメンテナンス治具によって固定台部から取り外す状態を示す断面図である。
本実施形態のメンテナンス治具90は、あらかじめ、引掛部93aを収納凹部92aに収納し、引掛部93bを収納凹部92bに収納して、両方の引掛部93a,93bが円柱部91の外周面よりも径方向外側にはみ出さない収納状態としておく。
同時に、メンテナンス治具90は、あらかじめ、押し出し部97が、貫通孔96内部に収納された状態としておく。このとき、押し出し部97は円柱部91の下端部91aから下方に突出していない。
FIG. 28 is a cross-sectional view showing a state in which the maintenance jig according to the present embodiment is inserted into the fixing jig. FIG. 29 is a cross-sectional view showing a state in which the fixing hole portion in the fixing jig of the present embodiment is removed from the fixing base portion by the maintenance jig.
In the
At the same time, the
固定治具20において固定孔部22を固定台部21から離間させる際には、図28に示すように、メンテナンス治具90を、下端部91aから貫通孔23に挿入する。このとき、円柱部91の軸線が貫通孔23の軸線と一致するように挿入する。
さらに、円柱部91を下向きに移動して、円柱部91の外周面では収納凹部92a,92bが天井部26aよりも収納部26の内部に進入して天井部26aより下側になるZ方向位置まで挿入する。なお、少なくとも、引掛部93a,93bが回転軸94a,94b回りに回動可能な位置まで挿入する。つまり、天井部26aよりも引掛部93a,93bの上端がZ方向で下側位置とされることができる。
同時に、円柱部91の外周面では、段差91dが上面22aと同じ高さか上面22aよりも上側に位置していることが好ましい。なお、少なくとも、円柱部91の外周面における貫通孔95a,95bの開口が上面22aよりも上方に位置することが好ましい。
あるいは、下端部91aが収納部26内の部材に当接するまで挿入してもよい。
When the fixing
Further, the
At the same time, on the outer peripheral surface of the
Alternatively, the
次いで、所定の工具を用いて、貫通孔95aを介して収納状態の引掛部93aを回転軸94a回りに回転させ、引掛部93aを収納状態からはみ出し状態へと移行させる。同様に、所定の工具を用いて、貫通孔95bを介して収納状態の引掛部93bを回転軸94b回りに回転させ、引掛部93bを収納状態からはみ出し状態へと移行させる。これにより、図29に示すように、引掛部93aおよび引掛部93bが収納部26の内部で円柱部91よりも拡径された状態となる。
Next, using a predetermined tool, the hooked
次いで、工具差し込み穴97dに所定の工具を差し込んで、押し出し部97を回転させる。貫通孔96内部に収納されていた押し出し部97は、回転されることにより、円柱部91の下端部91aから下方に突出する。
すると、下端部91aから突出した押し出し部97の下端が、クランプ装置50の駆動部52、基端部54A,54Bなど、貫通孔23の直下位置にある部材に当接する。さらに、押し出し部97を回転させると、押し出し部97が下端部91aから突出する寸法が増大し、押し出し部97の下端が当接している部材を押圧する。そして、押し出し部97の下端が当接している部材からの反力で、円柱部91がZ方向に上昇する。つまり、円柱部91がZ方向に固定台部21から上向きに離間する。
Next, a predetermined tool is inserted into the
Then, the lower end of the extruded
円柱部91が上昇すると、円柱部91よりも径方向外側に向けて拡径された引掛部93aおよび引掛部93bが、貫通孔23外縁の天井部26aに当接する。
引掛部93aが角度規制部92cによる所定の角度で回転軸94aまわりの回動を規制されており、同様に、引掛部93bが角度規制部92dによる所定の角度で回転軸94bまわりの回動を規制されている。このため、引掛部93aおよび引掛部93bが当接した天井部26a、つまり、固定孔部22も円柱部91と一緒に、固定台部21からZ方向上向きに離間する。
このとき、固定孔部22は、固定台部21に対して傾くことなく、姿勢を維持したまま、上方に移動する。
さらに、押し出し部97を回転させると、引掛部93aおよび引掛部93bに天井部26aが押圧されて、凸条21dと切り欠き22dとの接触面に沿って、固定孔部22は、固定台部21に対して上昇する。そして、凸条21dと切り欠き22dとが離間することで、固定孔部22を、固定台部21から外すことができる。
When the
The hooking
At this time, the fixing
Further, when the
本実施形態のメンテナンス治具90は、固定治具20において、固定孔部22を傾けないで姿勢を維持したまま正確に固定台部21から鉛直方向に移動させることができ、固定孔部22を固定台部21から離間させることができる。これにより、凸条21dと切り欠き22dとが変形してしまうことがなく、容易に固定孔部22を、固定台部21から外すことができる。
The
なお、メンテナンス治具90は、固定台部21にクランプ装置50が取り付けられていない場合でも、固定孔部22を固定台部21から容易に取り外すことができる。この場合、押し出し部97の下端は、固定台部21の上面21eに当接して、これを押圧する。
The
本発明の活用例として、軸物部品の分解作業に応用が利く特殊工具を挙げることができる。 As an example of utilization of the present invention, a special tool that is useful for disassembling shaft parts can be mentioned.
1…三次元測定機
5…回転テーブル
20…固定治具
21…固定台部
21a…台部
21b…固定フランジ
21c…穴
21d…凸条
21e…上面
22…固定孔部
22a…上面
23…貫通孔
24…回転規制部
25…規制溝
25a…開口部
25d…拡幅部
26…収納部
26a…天井部
26d…下溝
50…クランプ装置
51A,51B…係止片部
52…雄ネジ部(駆動部)
52d…工具差し込み穴
52A,52B…雌ネジ部
53A,53B…柱状部
54A,54B…基端部(基端)
55A,55B…移動規制部
56A,56B…突出部
57A,57B…係止凸部
58Aa,58Ba…第1規制面
58Ab,58Bb…第2規制面
58Ac,58Bc…第3規制面
58Ad,58Bd…第4規制面
70…回転軸線校正用治具
71…測定円柱部
72…フランジ部
74…先端測定円柱面
75…基端測定円柱面
90…メンテナンス治具
91…円柱部
91a…下端部
91b…上端部
91d…段差
92a,92b…収納凹部
92c,92d…角度規制部
93a,93b…引掛部
94a,94b…回転軸
95a,95b…貫通孔
96…貫通孔
97…押し出し部
97d…工具差し込み穴
W…ワーク
W1…被係止部
W2…フランジ部
W2a…下面
W2b…下面
W3…被係止端部
W3a…下端(端部)
W4…規制溝部
W5…傾斜固定面
W5a…周溝
1 ... Three-
52d ...
55A, 55B ...
W4 ... Restriction groove W5 ... Inclined fixed surface W5a ... Circumferential groove
Claims (5)
前記傾斜固定面を直径方向両外側から挟持して前記被係止部を前記傾斜固定面が軸線回りに拡径する引張方向に引張して係止位置を規制する係止凸部を有する2つの係止片部と、
前記係止片部を互いに接近および離間させる駆動部と、
を有し、
前記係止片部が、
前記係止凸部が先端に設けられ前記引張方向に沿って延在する柱状部と、
前記柱状部の基端位置に設けられ前記直径方向となる移動方向へ前記係止片部の移動を可能とするとともに前記引張方向と前記移動方向と直交する厚さ方向への前記係止片部の移動を規制する移動規制部と、
を備え、
前記移動規制部には、
前記移動方向および前記厚さ方向に沿った第1規制面と、
対応する前記係止片部の前記第1規制面に対して摺動する第2規制面と、
前記移動方向に沿うとともに前記引張方向に交差し前記第1規制面に直交する第3規制面と、
が形成されて、
前記移動規制部が、前記厚さ方向に前記係止凸部の半分の厚さとして偏在し前記移動方向に延在する略直方体を有し、
前記移動規制部において、前記第3規制面がそれぞれの前記柱状部の基端位置における前記厚さ方向の中央位置に形成されて互いに対向し、
前記移動規制部において、前記第1規制面が一方の前記柱状部の基端位置から他方の前記柱状部の基端位置に向けて延在するとともに、前記第2規制面が他方の前記係止凸部の基端位置に前記引張方向で前記第1規制面に対向し、
2つの前記移動規制部において、それぞれの前記第3規制面が互いに摺動し、一方の前記第1規制面と他方の前記第2規制面とが互いに摺動する、
クランプ装置。 A clamp device for positioning and fixing a locked portion having a locked end having an inclined fixing surface whose diameter expands toward the end on a cylindrical outer peripheral surface.
Two having a locking convex portion that regulates the locking position by sandwiching the inclined fixing surface from both outer sides in the radial direction and pulling the locked portion in the tensile direction in which the inclined fixing surface expands in diameter around the axis. Locking piece and
A drive unit that brings the locking pieces closer to and away from each other,
Have,
The locking piece
A columnar portion having the locking convex portion provided at the tip and extending along the tensile direction, and a columnar portion.
The locking piece portion provided at the base end position of the columnar portion enables the locking piece portion to move in the moving direction in the radial direction, and the locking piece portion in the thickness direction orthogonal to the pulling direction and the moving direction. The movement control department that regulates the movement of
Equipped with
The movement control section
The first regulatory plane along the moving direction and the thickness direction,
A second regulatory surface that slides against the first regulatory surface of the corresponding locking piece
A third regulatory plane that follows the movement direction, intersects the tensile direction, and is orthogonal to the first regulatory plane.
Is formed,
The movement restricting portion has a substantially rectangular parallelepiped that is unevenly distributed in the thickness direction as half the thickness of the locking convex portion and extends in the movement direction.
In the movement restricting portion, the third restricting surface is formed at the center position in the thickness direction at the base end position of each of the columnar portions and faces each other.
In the movement restricting portion, the first restricting surface extends from the proximal end position of one columnar portion toward the proximal end position of the other columnar portion, and the second restricting surface extends from the proximal end position of the other columnar portion, and the second restricting surface extends from the other locking surface. At the base end position of the convex portion, facing the first regulation surface in the tensile direction,
In the two movement control sections, the third regulation surface slides on each other, and one of the first regulation surfaces and the other second regulation surface slide on each other.
Clamping device.
互いの前記柱状部の基端位置に前記移動方向に沿って延在し同軸に形成された雌ネジ部と、
逆ネジが両端に形成されて前記雌ネジ部にそれぞれ螺合される雄ネジ部と、
を有する、
請求項1記載のクランプ装置。 The drive unit
A female screw portion extending coaxially along the moving direction at the base end position of each of the columnar portions, and a female screw portion.
A male threaded portion in which a reverse screw is formed at both ends and screwed into the female threaded portion, respectively.
Have,
The clamp device according to claim 1.
請求項1または2記載のクランプ装置。 The movement restricting portion has a protruding portion extending outward in the thickness direction and extending in the moving direction, and the protruding portion has a fourth regulation for restricting the movement of the locking piece portion in the tensile direction. A surface is provided,
The clamp device according to claim 1 or 2.
前記係止凸部および前記柱状部が前記引張方向に突出するように前記クランプ装置を嵌め込み可能に前記移動方向に延在する規制溝を有するとともに回転テーブルに取り付けられる固定台部と、
前記固定台部に対して、前記係止片部が前記規制溝に沿って移動可能なように前記係止片部を覆った状態で、前記被係止端部が前記係止凸部によって固定可能な貫通孔を有する固定孔部と、
前記固定孔部に前記被係止端部を挿入した際に前記固定孔部に対して前記被係止部の回転規制可能とする回転規制部と、
を有し、
前記固定台部の前記規制溝が、前記クランプ装置を嵌め込んだ際に、前記突出部が前記移動方向に沿って移動可能とする拡幅部を前記引張方向の内部に有する
固定治具。 A fixing jig provided with the clamp device according to claim 3.
A fixing base portion having a restricting groove extending in the moving direction so that the clamp device can be fitted so that the locking convex portion and the columnar portion project in the tensile direction, and being attached to a rotary table.
The locked end portion is fixed to the fixed base portion by the locking convex portion while the locking piece portion covers the locking piece portion so that the locking piece portion can move along the regulation groove. A fixed hole with a possible through hole and
A rotation restricting portion that enables rotation regulation of the locked portion with respect to the fixing hole portion when the locked end portion is inserted into the fixing hole portion.
Have,
A fixing jig having a widening portion inside the fixing base portion so that the protruding portion can move along the moving direction when the clamping device is fitted.
前記固定台部が取り付けられる回転テーブルを有し、
前記固定治具の前記固定孔部における貫通孔が前記回転テーブルの回転軸線と一致して設置される
三次元測定機。 A three-dimensional measuring machine provided with the fixing jig according to claim 4.
It has a rotary table to which the fixed base is attached.
A coordinate measuring machine in which a through hole in the fixing hole portion of the fixing jig is installed so as to coincide with the rotation axis of the rotary table.
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