JPH0539237Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は３次元測定装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、３次元測定装置の駆動装置でバツクラツ
シユを取り除く手段としては、２枚のピニオンを
捩る手段と、ピニオンをラツクに押し付ける手段
とが知られている。

［考案が解決しようとする問題点］ 前述した従来のバツクラツシユを取り除く手段
のうち、後者の手段は、３次元測定装置のよう
に、エアベアリング構造をその摺動部に備えてい
る機械では、ラツク取付け時の真直度とラツク自
体の精度が直接機械の真直度に影響を与えるため
用いられていない。また、前者の手段は、組立て
調整が煩しく、さらに３次元測定装置のマニユア
ルスキヤンニングと呼ばれる手動の駆動手段を併
用するには、駆動部を脱着させるのに非常に煩し
く工数の増加と作業者の煩雑さを助長していると
いう問題がある。

本考案の目的は上記事情に鑑み問題を解決する
ために提案されたものである。

［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本考案は、ベース
の左右両側部に前後方向に延伸した摺動案内部を
設け、上記摺動案内部に複数のエアパツドを介し
て前後方向へ移動自在に支承された門型形状のメ
インキヤレツジの上部ビームにセントラルキヤレ
ツジを左右方向へ移動自在に設け、このセントラ
ルキヤレツジに、下端部にプローブを備えたスピ
ンドルを上下動自在に支承してなる３次元測定装
置にして、前記一方の摺動案内部に固定した一方
のラツクに近接して平行に設けた他方のラツクを
長手方向へ付勢して設け、前記メインキヤレツジ
に設けた駆動ボツクスに、前記一方のラツクに噛
合した第１のピニオンを回転自在に設けると共に
他方のラツクに噛合した第２のピニオンを回転自
在に設け、前記第１のピニオンと一体的に第１の
ギヤを設け、前記第２のピニオンと一体的に設け
た第２のギアに噛合した従動ギアを前記駆動ボツ
クスに回転自在に設け、前記駆動ボツクスに装着
したモータに連動連結して設けた主動ギアを、前
記第１のギアおよび前記従動ギアに対して噛合離
脱自在に設け、かつ前記第１、第２のピニオンあ
るいは従動ギアの適宜の軸に手動用のノブを設け
てなるものである。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図、第２図および第３図を参照するに、３
次元測定装置１におけるベース３が床などに載置
されている。ベース３上の第１図において左右両
側部に、箱型形状の内部を空洞にした摺動案内部
５，７が設けられている。この摺動案内部５，７
はそれぞれ第２図において前後方向すなわちＸ軸
方向に延伸してある。摺動案内部５，７上には、
門型形状のメインキヤレツジ９が設けられ、該メ
インキヤレツジ９の左右下部には、それぞれ摺動
案内部材１１，１３がＸ軸方向に沿つて移動自在
に取付けてある。摺動案内部材１３の後方部に
は、Ｘ軸モータ１５が設けてあり、かつ摺動案内
部７上に２個のラツク１７がＸ軸方向に延伸して
設けてある。

上記構成により、Ｘ軸モータ１５により摺動案
内部材１１，１３がベース３上の摺動案内部５，
７に沿つて、２個のラツク１７に案内されてＸ軸
方向に移動されてメインキヤレツジ９がＸ軸方向
に移動されることになる。

前記メインキヤレツジ９の上部ビーム９Ｕ上に
は、第１図および第２図において左右方向すなわ
ちＹ軸方向に移動自在なセントラルキヤレツジ１
９が設けてある。さらに、第１図および第３図に
示してあるように、Ｙ軸モータ２１がセントラル
キヤレツジ１９の後方部に設けてあり、かつメイ
ンキヤレツジ９の上部ビーム９Ｕの後方側には２
個のラツク２３が設けてある。

上記構成により、Ｙ軸モータ２１によつてセン
トラルキヤレツジ１９が門型形状のメインキヤレ
ツジ９の上部ビーム９ＵのＹ軸方向に沿つて２個
のラツク２３に案内されて移動されることにな
る。

セントラルキヤレツジ１９の前方内には、第１
図、第２図および第３図に示してあるように、ス
ピンドル２５が上下方向すなわちＺ軸方向へ移動
自在に設けてある。スピンドル２５の下方部に向
けて、アダプタ２７を介して先端部にプローブ２
９が着脱自在に装着してある。スピンドル２５の
後方部には、Ｚ軸モータ３１が第２図および第３
図に示してあるように設けてあり、かつスピンド
ル２５に軸方向へ延伸した２個のラツク３３が設
けてある。

上記構成により、Ｚ軸モータ３１によつて、ス
ピンドル２５が２個のラツク３３に案内されて移
動されることになる。

メインキヤレツジ９のＸ軸方向における移動制
御は、摺動案内部７の外側に第２図および第３図
に示されているように、Ｘ軸方向に延伸して取付
けてあるリニアスケール３５と、摺動案内部材１
３の内側の一部に取付けてあるセンサ３７とによ
つて行なわれている。セントラルキヤレツジ１９
のＹ軸方向における移動制御およびスピンドル２
５のＺ軸方向における移動制御は、メインキヤレ
ツジのＸ軸方向における移動制御と同様に、図示
省略のリニアスケールとセンサによつて行なわれ
ている。

ベース３上にあつて、摺動案内部５と７との間
にＸ軸方向に向けてワーク支持テーブル３９が載
置してあつて、該ワーク支持テーブル３９上に測
定しようとする被測定物の図示省略のワークが載
置される。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸に移動制御され
るプローブ２９がワークに当接して各種の測定デ
ータが測定されることになる。

前述したメインキヤレツジ９の左右下部に移動
自在に取付けられた摺動案内部材１１，１３の裏
側には、各種のエアパツドが設けられている。

より詳細には、第１図および第３図に示すよう
に、摺動案内部材１１における上部右側の裏側に
は、Ｘ軸方向に沿つて一定間隔毎に複数のエアパ
ツド４１が設けてある。また、摺動案内部材１１
における下部左側の裏側には、Ｘ軸方向に沿つて
一定間隔毎に複数のエアパツド４３が設けてあ
る。さらに、摺動案内部材１３における上部左側
の裏側には、Ｘ軸方向に沿つて一定間隔毎に複数
のエアパツド４５が設けてある。摺動案内部材１
３における下部右側の裏側には、Ｘ軸方向に沿つ
て一定間隔毎に複数のエアパツド４７が設けてあ
る。同様に、摺動案内部材１３における左部上側
の裏側には、Ｘ軸方向に沿つて一定間隔毎に複数
のエアパツド４９が設けてある。また、摺動案内
部材１３における右部下側の裏側には、Ｘ軸方向
に沿つて一定間隔毎に複数のエアパツド５１が設
けてある。

上記構成により、エアパツド４９とエアパツド
５１に図示省略のエア供給装置から乾燥したエア
を供給することによつて、エアパツド４９と摺動
案内部７の左外側との間にエア膜が形成されると
共に、エアパツド５１と摺動案内部７の右外側と
の間にエア膜が形成される。その結果、セントラ
ルキヤレツジ１９がメインキヤレツジ９の上部ビ
ーム９Ｕのほぼ真中にある場合には、摺動案内部
５，７に対して、摺動案内部材１１，１３がＸ軸
方向にスムーズに移動されることになる。

エアパツド４１，４３，４５および４７に図示
省略のエア供給装置から乾燥したエアを供給する
ことによつて、エアパツド４１と摺動案内部５の
上面との間にエア膜が形成されると共に、エアパ
ツド４３と摺動案内部５の下面との間にエア膜が
形成される。またエアパツド４５と摺動案内部７
の上面との間にエア膜が形成されると共に、エア
パツド４７と摺動案内部７の下面との間にエア膜
が形成される。その結果、セントラルキヤレツジ
１９が例えばメインキヤレツジ９の上部ビーム９
Ｕの左側に移動して、メインキヤレツジ９自体が
左下りに傾斜しようとすると、右側のエアパツド
４７が上記傾斜を阻止し精度を維持する。また、
セントラルキヤレツジ１９が例えばメインキヤレ
ツジ９の上部ビーム９Ｕの右側に移動して、メイ
ンキヤレツジ９自体が右下りに傾斜しようとする
と、左側のエアパツド４３が上記傾斜を阻止し精
度を維持する。

したがつて、セントラルキヤレツジ１９がメイ
ンキヤレツジ９の上部ビーム９ＵにおけるＹ軸方
向に移動し、いずれの位置においてもエアパツド
４３，４７が作用してメインキヤレツジ９の真直
度および平行度の精度が維持されるから、測定時
における機械自体による誤差は除去されることに
なる。

前記門型形状のメインキヤレツジ９はアルミナ
セラミツクなどのセラミツクで形成してあるか
ら、メインキヤレツジ９自体の重量が非常に軽く
なる。その結果、ベース３上の左右両端部に設け
た摺動案内部５，７にかかる負荷が軽減されると
により、前述したエアパツド４３，４７の作用が
より効果的に発揮されることになる。

メインキヤレツジ９自体が軽くなることから、
上記の効果と共に組立時の取扱いが容易でさらに
加減速時に相手方の遅れがなくなることなどの作
用が加味されることになる。

摺動案内部７には、２個のラツク１７がＸ軸方
向に延伸して設けられ、２個のラツク１７に案内
されて摺動案内部材１３がＸ軸モータ１５により
Ｘ軸方向へ移動される。より詳細には、第２図、
第４図、第５図および第６図に示されているよう
に、Ｘ軸モータ１５の駆動部５３が摺動案内部材
１３の後端部に設けてある。また、摺動案内部７
のＸ軸方向に沿つて延伸して設けられた２個のラ
ツク１７は互いに隣り合せに配置されたラツク１
７Ａとラツク１７Ｂとから構成されている。

Ｘ軸モータ１５の駆動部５３は、駆動ボツクス
５５が摺動案内部材１３の後端部上に複数のボル
トで取付けてある。駆動ボツクス５５内には、前
記ラツク１７Ａに噛合したピニオン５７、ラツク
１７Ｂに噛合したピニオン５９が設けてある。ピ
ニオン５７はシヤフト６１の下部に取付けてあ
り、このシヤフト６１は図示省略の複数のベアリ
ングを介してギヤボツクス５５に支承してある。
また、シヤフト６１の中央部にはギヤ６３が嵌合
してある。

一方、ピニオン５９は第５図に示す如くシヤフ
ト６５の下部に取付けてあり、このシヤフト６５
は例えば２個のベアリング６７を介して駆動ボツ
クス５５に支承してある。しかも、シヤフト６５
の中央部にギヤ６９が嵌合してある。

前記ギヤ６３に噛合した主動ギヤ７１が第４図
に示す如くシヤフト７３に嵌合し、該シヤフト７
３は後述する離反部材８９に回転自在に支承さ
れ、かつ前記Ｘ軸モータ１５に適宜に連結されて
いる。

前記ギヤ６９に噛合した従動ギヤ７５は第４図
および第５図から理解されるように、シヤフト７
７に嵌合し、該シヤフト７７は複数例えば２個の
ブツシユ７９を介して回転自在に支承してある。

シヤフト７３に嵌合した主動ギヤ７１とシヤフ
ト７７に嵌合した従動ギヤ７５とは第４図および
第５に示す如く、通常は互いに噛合し合うことに
より主動ギヤ７１から従動ギヤ７５に回転が伝達
される。

また、前述したラツク１７Ｂの一端部には、第
４図に示す如くスプリング８１が取付けてあつ
て、スプリング８１の他端部は図示省略の摺動案
内部７の一側部に取付けてある。すなわち、スプ
リング８１は、ラツク１７Ａが１７Ｂに対して位
相差を有するように付勢して取付けてある。

駆動ボツクス５５の一側部には、第４図に示さ
れているように、エアシリンダ８３が２個のロツ
クナツト８５により締付けて固定してある。エア
シリンダ８３の先端部には、ピストンロツド８７
の後端部が設けてある。該ピストンロツド８７の
先端部には、主動ギヤ７１を従動ギヤ７５から離
反させるＣ型チヤンネル形状の離反部材８９の一
端部が取付けてある。該離反部材８９の他端部は
シヤフト７３に取付けてある。

第５図に示す如く、シヤフト６５の上端部に
は、ノブ９１がセツトスクリユ９３により固定し
てある。

上記構成により、図示省略のエア供給装置から
エアシリンダ８３にエアを供給し、エアシリンダ
８３を作動させてピストンロツド８７を第４図に
おいて矢印の方向へ押し付けると離反部材８９を
介してシヤフト７３が押される。シヤフト７３が
押されて主動ギヤ７１が従動ギヤ７５に噛合す
る。この時、スプリング８１は矢印の如く引張ら
れた状態にしておく。この状態で第２図に示され
ているＸ軸モータ１５を駆動させると、主動ギヤ
７１、従動ギヤ７５からピニオン５７，５９がそ
れぞれのラツク１７Ａ，１７Ｂに対して回転され
る。而してピニオン５７，５９及び摺動案内部材
１３が摺動案内部７に対してＸ軸方向へ移動され
ることになる。

この際、従動ギヤ７５側のラツク１７Ｂを、一
側部方向へ付勢されているから、ラツク１７Ａと
ラツク１７Ｂにおる歯の位相がずれる。その結果
ラツク１７Ａとピニオン５７間およびラツク１７
Ｂとピニオン５９間にはバツクラツシユが取り除
かれて回転されることになる。

エアシリンダ８３からエアを抜くことにより、
ピストンロツド８７が押し戻され、離反部材８９
およびシヤフト７３を介して主動ギヤ７１が従動
ギヤ７５の噛み合いから離脱される。この状態で
シヤフト６５の上端部に取付けられたノブ９１を
作業者が廻すことによつてピニオン５９がラツク
１７Ｂに対して回転し、ピニオン５９の回転に伴
いピニオン５７も従動的に回転して摺動案内部材
１３が摺動案内部７に対して手動でも移動される
ことになる。

［効果］ 以上のごとき実施例の説明より理解されるよう
に、要するに本考案は、ベース３の左右両側部に
前後方向に延伸した摺動案内部５，７を設け、上
記摺動案内部５，７に複数のエアパツドを介して
前後方向へ移動自在に支承された門型形状のメイ
ンキヤレツジ９の上部ビーム９Ｕにセントラルキ
ヤレツジ１９を左右方向へ移動自在に設け、この
セントラルキヤレツジ１９に、下端部にプローブ
２９を備えたスピンドル２５を上下動自在に支承
してなる３次元測定装置にして、前記一方の摺動
案内部７に固定した一方のラツク１７Ａに近接し
て平行に設けた他方のラツク１７Ｂを長手方向へ
付勢して設け、前記メインキヤレツジ１９に設け
た駆動ボツクス５５に、前記一方のラツク１７Ａ
に噛合した第１のピニオン５７を回転自在に設け
ると共に他方のラツク１７Ｂに噛合した第２のピ
ニオン５９を回転自在に設け、前記第１のピニオ
ン５７と一体的に第１のギア６３を設け、前記第
２のピニオン５９と一体的に設けた第２のギア６
９に噛合した従動ギア７５を前記駆動ボツクス５
５に回転自在に設け、前記駆動ボツクス５５に装
着したモータ１５に連動連結して設けた主動ギア
７１を、前記第１のギア６３および前記従動ギア
７５に対して噛合離脱自在に設け、かつ前記第
１、第２のピニオン５７，５９あるいは従動ギア
７５の適宜の軸に手動用のノブ９１を設けてなる
ものである。

上記構成より明らかなように、本考案において
は、高精度が要求される３次元測定装置における
摺動案内部７には一方のラツク１７Ａと他方のラ
ツク１７Ｂが設けてあつて、他方のラツク１７Ｂ
は長手方向へ付勢してある。そして各ラツク１７
Ａ，１７Ｂに噛合した各ピニオン５７，５９には
それぞれギア６３，６９が設けてあり、一方のギ
ア６９に噛合した従動ギア７５と他方のギア６３
には、モータ１５に連動連結した主動ギア７１が
噛合離脱自在に設けてある。また、前記各ピニオ
ン５７，５９又は従動ギア７５の軸には手動用の
ノブ９１が設けてある。

したがつて本考案によれば、モータ１５を駆動
してメインキヤレツジ１９を摺動案内部７に沿つ
て移動すべく各くピニオン５７，５９を回転する
と、他方のラツク１７Ｂが長手方向へ付勢されて
いることにより。バツクラツシユを生じることな
く移動が行なわれ得るものである。そして、主動
ギア７１を従動ギア７５等との噛合から解除する
ことにより、ノブ９１を回転することにより手動
によつて容易に移動することができるものであ
る。

すなわち本考案によれば、３次元側定装置にお
けるメインキヤレツジ１９の移動を、モータ１５
の駆動による自動的な移動およびノブ９１の回転
による手動的な移動に切換えることが容易であ
り、かつモータ駆動による自動的な移動時にラツ
クとピニオンとの間にバツクラツシユを生じるこ
とがなく、精度のよい位置決めを行なうことがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案が適用される３次元測定装置の
正面図である。第２図は第１図における矢視図
である。第３図は第２図における矢視図であ
る。第４図は第２図における矢視部の拡大図で
ある。第５図は第４図におけるＶ−Ｖ線に沿つた
断面図である。第６図は第４図における−線
に沿つた断面図である。 図面の主要部を表わす符号の説明、１……３次
元測定装置、５，７……摺動案内部、９……メイ
ンキヤレツジ、１１，１３……摺動案内部材、１
５……Ｘ軸モータ、１７，１７Ａ，１７Ｂ……ラ
ツク、１９……セントラルキヤレツジ、５７，５
９……ピニオン、７１……手動ギヤ、７５……従
動ギヤ、８１……スプリング、８３……エアシリ
ンダ、８７……ピストンロツド。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ベース３の左右両側部に前後方向に延伸した摺
   動案内部５，７を設け、上記摺動案内部５，７に
   複数のエアパツドを介して前後方向へ移動自在に
   支承された門型形状のメインキヤレツジ９の上部
   ビーム９Ｕにセントラルキヤレツジ１９を左右方
   向へ移動自在に設け、このセントラルキヤレツジ
   １９に、下端部にプローブ２９を備えたスピンド
   ル２５を上下動自在に支承してなる３次元測定装
   置にして前記一方の摺動案内部７に固定した一方
   のラツク１７Ａに近接して平行に設けた他方のラ
   ツク１７Ｂを長手方向へ付勢して設け、前記メイ
   ンキヤレツジ１９に設けた駆動ボツクス５５に、
   前記一方のラツク１７Ａに噛合した第１のピニオ
   ン５７を回転自在に設けると共に他方のラツク１
   ７Ｂに噛合した第２のピニオン５９を回転自在に
   設け、前記第１のピニオン５７と一体的に第１の
   ギヤ６３を設け、前記第２のピニオン５９と一体
   的に設けた第２のギア６９に噛合した従動ギア７
   ５を前記駆動ボツクス５５に回転自在に設け、前
   記駆動ボツクス５５に装着したモータ１５に連動
   連結して設けた主動ギア７１を、前記第１のギア
   ６３および前記従動ギア７５に対して噛合離脱自
   在に設け、かつ前記第１、第２のピニオン５７，
   ５９あるいは従動ギア７５の適宜の軸に手動用の
   ノブ９１を設けてなることを特徴とする３次元測
   定装置。