JPH06235604A - Attenuating device for measuring apparatus - Google Patents
Attenuating device for measuring apparatusInfo
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- JPH06235604A JPH06235604A JP6671493A JP6671493A JPH06235604A JP H06235604 A JPH06235604 A JP H06235604A JP 6671493 A JP6671493 A JP 6671493A JP 6671493 A JP6671493 A JP 6671493A JP H06235604 A JPH06235604 A JP H06235604A
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- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、測定機の減衰装置に関
する。例えば、三次元測定機において、可動部の移動時
の生じる振動を速やかに減衰させるための測定機の減衰
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a damping device for a measuring machine. For example, the present invention relates to a damping device of a coordinate measuring machine for promptly attenuating vibration generated when a movable part moves, in a coordinate measuring machine.
【0002】[0002]
【背景技術】CNC三次元測定機では、高精度化の要求
とともに、測定の高能率化が要求されている。測定の高
能率化を図るには、各軸キャリッジの高速化、高加減速
駆動が不可欠である。しかし、各軸キャリッジの高速
化、高加減速駆動は、各軸キャリッジの振動を伴う結
果、測定精度の低下をもたらす。つまり、各軸キャリッ
ジの高速化、高加減速駆動と高精度化とは相反する。こ
れまで、三次元測定機では、運動精度の向上のため案内
軸受としてエアーベアリングが多用されているが、エア
ーベアリングは非接触軸受であるため振動の減衰効果が
きわめて小さい。従って、このような三次元測定機にお
いて、測定の高速化を図ると、各軸キャリッジの移動時
に生じる振動によってプローブと変位検出器間の相対変
位をもたらし、これが測定誤差となるという問題があっ
た。2. Description of the Related Art In a CNC coordinate measuring machine, not only high accuracy but also high measurement efficiency is required. In order to improve the measurement efficiency, it is indispensable to increase the speed of each axis carriage and drive it with high acceleration and deceleration. However, high-speed, high-acceleration / deceleration driving of each axis carriage causes vibration of each axis carriage, resulting in deterioration of measurement accuracy. In other words, high speed and high acceleration / deceleration driving of each axis carriage and high accuracy are contradictory. Up to now, in a coordinate measuring machine, an air bearing is often used as a guide bearing in order to improve the motion accuracy, but since the air bearing is a non-contact bearing, the vibration damping effect is extremely small. Therefore, in such a coordinate measuring machine, when the measurement speed is increased, there is a problem that a relative displacement between the probe and the displacement detector is caused by the vibration generated when each axis carriage is moved, which causes a measurement error. .
【0003】従来、これらの問題を解消する方法とし
て、次に述べる方法が採られている。例えば、 駆動速度は高速を維持しつつ加減速度を小さく抑え振
動の発生を少なくする方法、 高速駆動から測定時の低速駆動に移行したのち、実際
にプローブが被測定物に接触するまでのアプローチ距離
を長くし、速度移行時に発生した振動が減衰するまでの
時間をかせぐ方法、 積極的に減衰を与えるために、軸受部とは別に摩擦を
付加する方法、 などが採られている。Conventionally, the following method has been adopted as a method for solving these problems. For example, the method of keeping the driving speed high while suppressing the acceleration / deceleration to reduce the occurrence of vibration, the approach distance from the high speed driving to the low speed driving at the time of measurement, until the probe actually touches the object to be measured. Is used to increase the time required for the vibration generated during speed transition to be dampened, and to add friction separately from the bearing in order to positively dampen it.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たいずれの方法でも次のような問題があった。まず、
およびの方法では、振動の減衰のために加減速度を小
さくしたり、アプローチ距離を長くして測定時間を長く
しているため、結局、測定の高速化という目的を達成で
きない。また、の方法では、駆動する方向により摩擦
力の方向も変わり、駆動の作用点と摩擦の摺動抵抗が働
く箇所との間でモーメントが生じ、構造体に変形を与え
幾何学的な精度に狂いが生じやすいという問題があっ
た。However, any of the above-mentioned methods has the following problems. First,
In the methods (1) and (2), the acceleration / deceleration is reduced to attenuate the vibration, and the approach distance is lengthened to lengthen the measurement time, so that the purpose of speeding up the measurement cannot be achieved. In the method, the direction of the frictional force also changes depending on the driving direction, and a moment is generated between the point of action of driving and the place where the sliding resistance of friction acts, which deforms the structure and improves the geometrical accuracy. There was a problem that madness was likely to occur.
【0005】ここに、本発明の目的は、このような従来
の問題を解消し、高精度化を維持しつつ、測定の高速化
を達成することができる測定機の減衰装置を提供するこ
とにある。また、本発明の目的は、高速領域でのエネル
ギ効率の低下を防止できるとともに、低速領域での十分
な減衰特性が得られる測定機の減衰装置を提供すること
にある。It is an object of the present invention to provide a damping device for a measuring machine, which can solve the problems of the prior art and can achieve high speed measurement while maintaining high accuracy. is there. It is another object of the present invention to provide a damping device for a measuring machine, which can prevent a decrease in energy efficiency in a high speed region and can obtain a sufficient damping characteristic in a low speed region.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】第1の発明は、固定部に
対して移動可能に設けられた可動部を有する測定機の減
衰装置であって、前記固定部に前記可動部の移動方向に
沿って開口を有する収容部を設け、この収容部内に粘性
流体を収容するとともに、前記可動部に先端が前記開口
を通って前記収容部内の粘性流体に浸されたダンパ板を
設けた、構成である。第2の発明は、第1の発明に、こ
のダンパ板と前記収容部側壁との間の粘性流体層の厚さ
または粘性流体に対するダンパ板の接触面積が変化する
ようにダンパ板を変位させる変位手段を設けた、構成で
ある。A first aspect of the present invention is a damping device for a measuring machine having a movable portion movably provided with respect to a fixed portion, wherein the fixed portion is arranged in a moving direction of the movable portion. An accommodating portion having an opening is provided along the accommodating portion, and a viscous fluid is accommodated in the accommodating portion, and a damper plate whose tip is immersed in the viscous fluid in the accommodating portion through the opening is provided in the movable portion. is there. A second aspect of the present invention is the displacement of the first aspect, wherein the damper plate is displaced so that the thickness of the viscous fluid layer between the damper plate and the side wall of the accommodating portion or the contact area of the damper plate with the viscous fluid changes. It is a structure provided with means.
【0007】[0007]
【作用】第1の発明では、測定において、可動部が固定
部に沿って移動されると、その可動部の移動時におい
て、速度が低速から高速に、また、高速から低速に移行
したとき、可動部には振動が発生する。しかし、可動部
側に固定されたダンパ板の先端が固定部側に設けられた
収容部内の粘性流体に浸されているから、可動部に発生
した振動が速やかに減衰される。その結果、測定点の座
標位置などを取り込む段階では既に振動を減衰させてお
くことができるから、高精度化を維持しつつ、測定の高
速化を達成することができる。In the first aspect of the present invention, in the measurement, when the movable portion is moved along the fixed portion, when the movable portion moves, the speed changes from low speed to high speed and from high speed to low speed. Vibration occurs in the movable part. However, since the tip end of the damper plate fixed to the movable portion side is immersed in the viscous fluid in the accommodating portion provided on the fixed portion side, the vibration generated in the movable portion is quickly attenuated. As a result, the vibration can be already dampened at the stage of taking in the coordinate position of the measurement point, etc., so that it is possible to achieve high-speed measurement while maintaining high accuracy.
【0008】ところで、図1に示すように、可動部にダ
ンパ板を設け、それを収容部内の粘性流体に浸した構成
の場合、粘性抵抗Fは、 F=μ・A・v/ε………(1) で与えられる。 ここで、μ;粘性係数、A;粘性流体
に対するダンパ板の接触面積、ε;ダンパ板と収容部側
壁(そのダンパ板に近い方の側壁)との間の粘性流体層
の厚さ(図1参照)、v;ダンパ板と収容部側壁との相
対速度、である。従って、この(1)式から、図1の構
成の場合、可動部が最高速で移動すると駆動抵抗が非常
に大きくエネルギ効率が低下し、一方、低速領域では粘
性流体の粘性抵抗が小さく十分な減衰特性が得られなく
なることが考えられる。By the way, as shown in FIG. 1, in the case of a construction in which a damper plate is provided in the movable part and is immersed in the viscous fluid in the accommodating part, the viscous resistance F is F = μ · A · v / ε ... … Given in (1). Here, μ is the viscosity coefficient, A is the contact area of the damper plate with the viscous fluid, ε is the thickness of the viscous fluid layer between the damper plate and the side wall of the accommodating portion (the side wall closer to the damper plate) (FIG. 1). V) is the relative speed between the damper plate and the side wall of the accommodating portion. Therefore, from the equation (1), in the case of the configuration of FIG. 1, when the movable part moves at the highest speed, the driving resistance becomes very large and the energy efficiency is lowered, while in the low speed region, the viscous resistance of the viscous fluid is small and sufficient. It is conceivable that the attenuation characteristic will not be obtained.
【0009】第2の発明では、ダンパ板と前記収容部側
壁との間の粘性流体層の厚さまたは粘性流体に対するダ
ンパ板の接触面積が変化するようにダンパ板を変位させ
る変位手段を設けてあるから、高速領域でのエネルギ効
率の低下を防止できるとともに、低速領域での十分な減
衰特性を得ることができる。According to the second aspect of the present invention, the displacement means for displacing the damper plate is provided so that the thickness of the viscous fluid layer between the damper plate and the side wall of the accommodating portion or the contact area of the damper plate with the viscous fluid changes. Therefore, it is possible to prevent a decrease in energy efficiency in the high speed region and obtain a sufficient damping characteristic in the low speed region.
【0010】[0010]
【実施例】以下、本発明の測定機の減衰装置について好
適な実施例を挙げ、添付図面を参照しながら詳細に説明
する。第1実施例 第1実施例を図2〜図4に示す。図2において、1は被
測定物を載置する定盤である。定盤1の上面両側には固
定部としての脚ブロック2A,2Bが前後方向(紙面と
直交する方向;これをY軸方向という)に沿って固定さ
れている。各脚ブロック2A,2Bの上面には、Y軸レ
ール3A,3Bを介して可動部としてのX軸ビーム6の
両端側に設けられたY軸キャリッジ4A,4BがY軸方
向へ移動可能に設けられている。Y軸キャリッジ4A,
4Bは、各Y軸レール3A,3Bの上面および両側面に
それぞれ対向配置され、かつ、それらに向かってエアー
を噴出する3つのエアーパッド5A,5Bを備え、これ
によって、各Y軸レール3A,3Bを案内としてY軸方
向へ摺動される。The preferred embodiments of the damping device for a measuring machine according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. First Embodiment A first embodiment is shown in FIGS. In FIG. 2, reference numeral 1 is a surface plate on which an object to be measured is placed. Leg blocks 2A and 2B as fixing portions are fixed to both sides of the upper surface of the surface plate 1 along the front-rear direction (direction orthogonal to the paper surface; this is referred to as Y-axis direction). On the upper surface of each leg block 2A, 2B, Y-axis carriages 4A, 4B provided on both ends of the X-axis beam 6 as movable parts via Y-axis rails 3A, 3B are provided so as to be movable in the Y-axis direction. Has been. Y-axis carriage 4A,
The 4B is provided with three air pads 5A and 5B, which are respectively arranged on the upper surface and both side surfaces of the Y-axis rails 3A and 3B so as to face each other, and eject air toward them. It is slid in the Y-axis direction using 3B as a guide.
【0011】前記X軸ビーム6には、X軸スライダ7が
左右方向(X軸方向)へ移動自在に設けられている。X
軸スライダ7にはZ軸部材8が上下方向へ昇降可能に支
持され、このZ軸部材8の下端には被測定物との接触に
よって接触信号を出力するタッチ信号プローブ9が取り
付けられている。なお、10は前記Y軸キャリッジ4
A,4BおよびX軸ビーム6をY軸方向へ移動させる駆
動軸である。また、X軸スライダ7およびZ軸部材8
は、図示しない各軸駆動系によってそれぞれの軸方向へ
移動されるとともに、各軸方向の移動量が図示しない各
軸毎の変位検出器によって検出されるようになってい
る。An X-axis slider 7 is provided on the X-axis beam 6 so as to be movable in the left-right direction (X-axis direction). X
A Z-axis member 8 is supported on the shaft slider 7 so as to be able to move up and down, and a touch signal probe 9 that outputs a contact signal upon contact with the object to be measured is attached to the lower end of the Z-axis member 8. Incidentally, 10 is the Y-axis carriage 4
It is a drive shaft for moving the A, 4B and X-axis beams 6 in the Y-axis direction. In addition, the X-axis slider 7 and the Z-axis member 8
Are moved in respective axial directions by respective axis drive systems (not shown), and the amount of movement in each axial direction is detected by a displacement detector (not shown) for each axis.
【0012】前記各脚ブロック2A,2Bの上部には、
図3(同図は右側のみ)に詳細を示す如く、前記Y軸キ
ャリッジ4A,4Bの移動方向(つまり、Y軸方向)に
沿って上面に開口を有する収容部としてのオイルパン2
1A,21Bがそれぞれ設けられている。オイルパン2
1A,21Bは、図4に示す如く、前後端に耳部22を
有し、その耳部が止ねじ23によって脚ブロック2A,
2Bに固定される。オイルパン21A,21B内には、
粘性流体、ここでは、オイル24A,24Bが収容され
ている。一方、これと対応する各Y軸キャリッジ4A,
4B側には、オイルパン21A,21B内のオイル24
A,24B内に下部が浸されたダンパ板25A,25B
の上部が固定されている。なお、26A,26Bはオイ
ルパン21A,21Bおよびダンパ板25A,25Bを
覆うカバーである。Above the leg blocks 2A and 2B,
As shown in detail in FIG. 3 (only the right side of FIG. 3), an oil pan 2 as an accommodating portion having an opening on the upper surface along the moving direction of the Y-axis carriages 4A and 4B (that is, the Y-axis direction).
1A and 21B are provided, respectively. Oil pan 2
As shown in FIG. 4, 1A and 21B have ears 22 at the front and rear ends, and the ears are fixed to the leg blocks 2A and
It is fixed to 2B. In the oil pans 21A and 21B,
A viscous fluid, here oil 24A, 24B, is contained. On the other hand, each Y-axis carriage 4A corresponding to this,
On the 4B side, the oil 24 in the oil pans 21A, 21B
Damper plates 25A and 25B whose lower parts are immersed in A and 24B
The top of is fixed. Note that 26A and 26B are covers that cover the oil pans 21A and 21B and the damper plates 25A and 25B.
【0013】このような構成であるから、測定では、Y
軸キャリッジ4A,4BおよびX軸ビーム6が送りねじ
軸10の回転駆動によってY軸方向へ、X軸スライダ7
がX軸駆動系によってX軸方向へ、Z軸部材8がZ軸駆
動系によってZ軸方向へ予め設定された順序に従って移
動され、タッチ信号プローブ9から接触信号が出力され
たとき各軸方向の座標位置が読み込まれ、これらの座標
値を基に被測定物の寸法や形状が測定される。Due to such a structure, Y is measured.
The shaft carriages 4A and 4B and the X-axis beam 6 are driven to rotate by the feed screw shaft 10 in the Y-axis direction, and the X-axis slider 7 is moved.
Are moved in the X-axis direction by the X-axis drive system and the Z-axis member 8 is moved in the Z-axis direction by the Z-axis drive system according to a preset order, and when a touch signal is output from the touch signal probe 9, The coordinate position is read, and the size or shape of the measured object is measured based on these coordinate values.
【0014】この測定において、Y軸キャリッジ4A,
4BおよびX軸ビーム6が送りねじ軸10の回転駆動に
よってY軸方向へ移動する際、各Y軸キャリッジ4A,
4B側から出したダンパ板25A,25Bの下部がオイ
ルパン21A,21B内のオイル24A,24Bに浸さ
れているから、Y軸キャリッジ4A,4BおよびY軸ビ
ーム6の加減速に伴う振動が速やかに減衰される。In this measurement, the Y-axis carriage 4A,
4B and the X-axis beam 6 move in the Y-axis direction by the rotational drive of the feed screw shaft 10, each Y-axis carriage 4A,
Since the lower parts of the damper plates 25A, 25B which are projected from the 4B side are immersed in the oils 24A, 24B in the oil pans 21A, 21B, the vibrations accompanying the acceleration / deceleration of the Y-axis carriages 4A, 4B and the Y-axis beam 6 are prompt. Is attenuated to.
【0015】従って、第1実施例によれば、各脚ブロッ
ク2A,2Bの上部にY軸キャリッジ4A,4Bの移動
方向(つまり、Y軸方向)に沿って上面に開口を有する
オイルパン21A,21Bをそれぞれ設ける一方、各Y
軸キャリッジ4A,4B側にはそのオイルパン21A,
21B内のオイル24A,24Bに下部が浸されたダン
パ板25A,25Bを固定したので、これによって、Y
軸キャリッジ4A,4BおよびX軸ビーム6の加減速に
伴う振動を速やかに減衰することができる。その結果、
タッチ信号プローブ9が被測定物に接触しその座標位置
を取り込む段階では、既に振動を減衰させておくことが
できるから、高精度化を維持しつつ、測定の高速化を達
成することができる。Therefore, according to the first embodiment, an oil pan 21A having an opening on the upper surface of each leg block 2A, 2B along the moving direction of the Y-axis carriages 4A, 4B (that is, the Y-axis direction) is provided. 21B respectively, while each Y
On the side of the shaft carriages 4A, 4B, the oil pan 21A,
Since the damper plates 25A and 25B, the lower portions of which are immersed in the oils 24A and 24B in 21B, are fixed.
Vibration accompanying the acceleration / deceleration of the shaft carriages 4A, 4B and the X-axis beam 6 can be quickly damped. as a result,
At the stage where the touch signal probe 9 comes into contact with the object to be measured and captures its coordinate position, the vibration can be already dampened, so that it is possible to achieve high speed measurement while maintaining high accuracy.
【0016】また、Y軸キャリッジ4A,4BおよびX
軸ビーム6によって門形フレームを構成した場合、Y軸
方向の駆動系が門形フレームの重心位置から離れた位置
に配置、つまり、駆動軸10が門形フレームの重心位置
から離れた片側位置に配置される。すると、駆動の加減
速時にモーメントが発生し、門形フレームの移動が振動
的になるが、この振動に対しても高い減衰効果を発揮す
ることができるから、高精度化を維持しつつ、測定の高
速化を達成することができる。。Further, Y-axis carriages 4A, 4B and X
When the portal frame is constituted by the axial beam 6, the drive system in the Y-axis direction is arranged at a position away from the center of gravity of the portal frame, that is, the drive shaft 10 is located at one side away from the center of gravity of the portal frame. Will be placed. Then, a moment is generated during the acceleration / deceleration of the drive, and the movement of the portal frame becomes oscillating, but a high damping effect can be exerted against this vibration as well, so measurement can be performed while maintaining high accuracy. It is possible to achieve high speed. .
【0017】また、構造的には、脚ブロック2A,2B
の上部にオイルパン21A,21Bを取り付け、各Y軸
キャリッジ4A,4B側にはダンパ板25A,25Bを
固定するだけでよいから、きわめて構造が簡単である。
しかも、カバー26A,26Bを設けてあるので、ダン
パ板25A,25Bの移動時にオイル24A,24Bが
オイルパン21A,21Bの外部へ飛散してもカバー2
6A,26Bによって覆われているから、定盤1や被測
定物を汚すことがない。Structurally, the leg blocks 2A and 2B are also provided.
Since the oil pans 21A and 21B are attached to the upper part of the above and the damper plates 25A and 25B are fixed to the Y-axis carriages 4A and 4B side, respectively, the structure is extremely simple.
Moreover, since the covers 26A and 26B are provided, even if the oils 24A and 24B are scattered to the outside of the oil pans 21A and 21B when the damper plates 25A and 25B are moved, the cover 2
Since it is covered with 6A and 26B, the surface plate 1 and the object to be measured are not contaminated.
【0018】第2実施例 第2実施例を図5(図3に対応して右側のみ表現してあ
るが、左側も同じである。)〜図8に示す。なお、これ
らの図の説明に当たって、第1実施例と同一の構成要件
については、同一符号を付し、その説明を省略もしくは
簡略化する。本実施例では、図5に示す如く、前記Y軸
キャリッジ4A,4Bと前記ダンパ板25A,25Bと
の間に、ブラケット30を介して、ダンパ板25A,2
5Bと前記オイルパン21A,21Bの側壁との間のオ
イル24A,24B層の厚さεが変化するようにダンパ
板21A,21BをX軸方向へ平行変位させる変位手段
31が設けられている。 Second Embodiment A second embodiment is shown in FIG. 5 (only the right side is shown corresponding to FIG. 3, but the left side is the same) to FIG. In the description of these drawings, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified. In this embodiment, as shown in FIG. 5, the damper plates 25A, 2B are interposed between the Y-axis carriages 4A, 4B and the damper plates 25A, 25B via a bracket 30.
Displacement means 31 for displacing the damper plates 21A, 21B in parallel in the X-axis direction is provided so that the thickness ε of the oil 24A, 24B layers between the 5B and the side walls of the oil pans 21A, 21B changes.
【0019】前記変位手段31は、基端部が前記ブラケ
ット30に固定されかつ先端変位部に前記ダンパ板25
A,25Bの上部を固定した変位拡大機構32と、この
変位拡大機構32の先端変位部をX軸方向へ変位させる
2組の積層形圧電変位素子33,34とから構成されて
いる。変位拡大機構32は、図6および図7に詳細を示
す如く、前記ブラケット30に取り付けられる取付部3
5と、この取付部35の中央位置からダンパ板25A,
25Bと直交する方向へ一体的に突出成形された基部3
6と、この基部36の先端からくびれ部37を介してダ
ンパ板25A,25Bと平行な上下方向に一体形成され
た変位部38と、この変位部38の上下端に基部36と
同方向へ一体的に突出成形された支持部39とから構成
されている。各積層形圧電変位素子33,34は、取付
部35と変位部38との間でかつ基部36を挟んだ両側
に配置されている。The displacement means 31 has a base end portion fixed to the bracket 30 and a tip end displacement portion at the damper plate 25.
It is composed of a displacement magnifying mechanism 32 in which the upper portions of A and 25B are fixed, and two sets of laminated piezoelectric displacement elements 33 and 34 for displacing the tip displacement portion of this displacement magnifying mechanism 32 in the X-axis direction. The displacement magnifying mechanism 32, as shown in detail in FIG. 6 and FIG.
5 and the damper plate 25A from the central position of the mounting portion 35,
25B integrally formed in a direction orthogonal to 25B.
6, a displacement portion 38 which is integrally formed in the vertical direction parallel to the damper plates 25A and 25B from the tip of the base portion 36 through a constricted portion 37, and an upper and lower end of the displacement portion 38 in the same direction as the base portion 36. And a supporting portion 39 that is formed in a protruding manner. The laminated piezoelectric displacement elements 33 and 34 are arranged between the mounting portion 35 and the displacement portion 38 and on both sides of the base portion 36.
【0020】ここで、図6は積層形圧電変位素子33,
34に電圧を印加する前の状態、図7は積層形圧電変位
素子33,34に電圧を印加した後の状態である。い
ま、変位拡大機構32の各くびれ部37の中心から各積
層形圧電変位素子33,34までの距離をL1,各積層形
圧電変位素子33,34から各支持部39までの距離を
L2 、積層形圧電変位素子33,34の電圧印加時の変
位をδとすると、ダンパ板25A,25Bの変位Δε
は、 Δε=L2 /L1 ・δ………(2) で表される。従って、変位拡大機構32を用いることに
よって、積層形圧電変位素子33,34の変位を拡大す
ることができる。Here, FIG. 6 shows a laminated piezoelectric displacement element 33,
FIG. 7 shows a state before a voltage is applied to 34, and FIG. 7 shows a state after a voltage is applied to the laminated piezoelectric displacement elements 33 and 34. Now, the distance from the center of each constricted portion 37 of the displacement magnifying mechanism 32 to each laminated piezoelectric displacement element 33, 34 is L 1, the distance from each laminated piezoelectric displacement element 33 , 34 to each support 39 is L 2 , Δ is the displacement of the laminated piezoelectric displacement elements 33, 34 when a voltage is applied, the displacement Δε of the damper plates 25A, 25B
Is represented by Δε = L 2 / L 1 δ ... (2). Therefore, by using the displacement magnifying mechanism 32, the displacement of the laminated piezoelectric displacement elements 33, 34 can be magnified.
【0021】積層形圧電変位素子33,34に印加する
電圧は、Y軸の位置検出のための変位検出器からのパル
ス信号や駆動モータの速度制御用に使用されているエン
コーダ信号をF/V変換(周波数/電圧変換)するなど
して、必要な電圧に変換して与えられる。例えば、図8
に示す如く、スケール51(脚ブロック2A,2BにY
軸キャリッジ4A,4Bの移動方向に沿って固定)に対
向してY軸キャリッジ4A,4Bに設けられた位置検出
器52から得られるパルス信号をF/V変換器53で周
波数/電圧変換し、続いて、アンプ54で増幅したの
ち、積層形圧電変位素子33,34に印加する。このよ
うにすると、積層形圧電変位素子33,34に印加され
る電圧は、Y軸キャリッジ4A,4Bの移動速度に応じ
て変化するから、Y軸キャリッジ4A,4Bの移動速度
に応じてεの値を変化させることができる。The voltage applied to the laminated piezoelectric displacement elements 33 and 34 is a pulse signal from a displacement detector for detecting the Y-axis position or an encoder signal used for controlling the speed of the drive motor F / V. The voltage is converted (frequency / voltage conversion) to a required voltage and given. For example, in FIG.
As shown in, the scale 51 (Y on the leg blocks 2A, 2B
The pulse signal obtained from the position detector 52 provided on the Y-axis carriages 4A and 4B facing each other (fixed along the moving direction of the axis carriages 4A and 4B) is frequency / voltage converted by the F / V converter 53, Then, after being amplified by the amplifier 54, it is applied to the laminated piezoelectric displacement elements 33 and 34. By doing so, the voltage applied to the laminated piezoelectric displacement elements 33, 34 changes according to the moving speed of the Y-axis carriages 4A, 4B, so that ε of ε according to the moving speed of the Y-axis carriages 4A, 4B. The value can be changed.
【0022】ちなみに、粘性減衰係数Cは次式で与えら
れる。 C=μ・A/ε………(3) 更に、減衰機構として必要とされる減衰比ζは次式で与
えられる。The viscous damping coefficient C is given by the following equation. C = μ · A / ε (3) Further, the damping ratio ζ required as the damping mechanism is given by the following equation.
【0023】[0023]
【数1】 [Equation 1]
【0024】ここで、 m;振動体の質量(この場合はY軸キャリッジの質量) k;ばね定数(この場合は駆動部の剛性) である。このことから、粘性抵抗Fおよび減衰比ζは、
ともにεの関数として与えられ、εの値を可変とするこ
とにより粘性抵抗Fおよび減衰比ζの値を変えることが
できることが判る。Here, m is the mass of the vibrating body (in this case, the mass of the Y-axis carriage), k is the spring constant (in this case, the rigidity of the drive unit). From this, the viscous resistance F and the damping ratio ζ are
Both are given as a function of ε, and it can be seen that the values of the viscous resistance F and the damping ratio ζ can be changed by making the value of ε variable.
【0025】従って、第2実施例によれば、Y軸キャリ
ッジ4A,4Bの移動速度に応じてεの値を変化させる
ことができるから、高速領域ではεの値が大きくなるよ
うにダンパ板25A,25Bを変位させるとともに、低
速領域ではεの値が小さくなるようにダンパ板25A,
25Bを変位させれば、高速領域ではエネルギ効率の低
下を防止でき、低速領域でも十分な減衰特性を得ること
ができる。Therefore, according to the second embodiment, the value of ε can be changed in accordance with the moving speed of the Y-axis carriages 4A and 4B, so that the damper plate 25A has a large value of ε in the high speed region. , 25B are displaced, and damper plates 25A, 25A, so that the value of ε becomes small in the low speed region.
By displacing 25B, a decrease in energy efficiency can be prevented in the high speed region, and sufficient damping characteristics can be obtained even in the low speed region.
【0026】なお、上記第2実施例では、εの値をY軸
キャリッジ4A,4Bの移動速度に応じて変化させるよ
うにしたが、Y軸キャリッジ4A,4Bの移動速度に関
係なく、必要に応じて任意にεの値を変化させるように
してもよい。また、εの値を変えるのではなく、図9に
示す如く、ダンパ板25A,25Bを上下方向へ変位さ
せる変位手段31Aを設け、必要に応じて、または、速
度に応じてダンパ板25A,25Bを上下方向へ変位さ
せるようにしても同様な効果が期待できる。つまり、ダ
ンパ板25A,25Bを上下方向へ変位させると、
(1)式のAの値が変化するので、同様な効果が期待で
きる。In the second embodiment, the value of ε is changed according to the moving speed of the Y-axis carriages 4A and 4B, but it is necessary regardless of the moving speed of the Y-axis carriages 4A and 4B. The value of ε may be arbitrarily changed depending on the situation. Further, instead of changing the value of ε, as shown in FIG. 9, displacement means 31A for displacing the damper plates 25A, 25B in the vertical direction is provided, and the damper plates 25A, 25B are arranged as necessary or according to the speed. Similar effects can be expected by displacing in the vertical direction. That is, when the damper plates 25A and 25B are displaced in the vertical direction,
Since the value of A in the equation (1) changes, the same effect can be expected.
【0027】以上、本発明について好適な実施例を挙げ
て説明したが、本発明は上記実施例の構成に限定される
ものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種
々の改良並びに設計変更ができることは勿論である。例
えば、上記実施例では、Y軸方向へ移動する部材の振動
を減衰するためのみ設けられているが、これに限らず、
X軸方向へ移動するX軸スライダ7の振動を減衰するた
めに適用してもよい。これには、X軸ビーム6にオイル
パンをX軸方向に沿って設けるとともに、X軸スライダ
7に下部をオイルパン内のオイルに浸したダンパ板を設
ければよい。Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, the present invention is not limited to the configurations of the above embodiments, and various improvements and design changes are made without departing from the gist of the present invention. Of course, you can For example, in the above embodiment, it is provided only for damping the vibration of the member that moves in the Y-axis direction, but the present invention is not limited to this.
It may be applied to damp the vibration of the X-axis slider 7 moving in the X-axis direction. To this end, an oil pan may be provided on the X-axis beam 6 along the X-axis direction, and a damper plate whose lower part is immersed in the oil in the oil pan may be provided on the X-axis slider 7.
【0028】また、粘性流体としては、上記実施例で述
べたオイルに限らず、一定の粘性を有する流体であれば
いずれでもよい。また、上記実施例では、三次元測定機
に適用した例について説明したが、本発明はこれに限ら
ず、固定部に対して可動部が移動する構造を備えた測定
機全てに適用することができる。The viscous fluid is not limited to the oil described in the above embodiment, but may be any fluid having a constant viscosity. Further, in the above embodiment, the example applied to the coordinate measuring machine has been described, but the present invention is not limited to this, and can be applied to all measuring machines having a structure in which the movable part moves with respect to the fixed part. it can.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上の通り、本発明の測定機の減衰装置
によれば、高精度化を維持しつつ、測定の高速化を達成
することができる。また、高速領域でのエネルギ効率の
低下を防止できるとともに、低速領域での十分な減衰特
性が得られるAs described above, according to the damping device for a measuring machine of the present invention, it is possible to achieve high speed measurement while maintaining high accuracy. Further, it is possible to prevent a decrease in energy efficiency in the high speed region and obtain sufficient damping characteristics in the low speed region.
【図1】本発明の概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the present invention.
【図2】本発明の第1実施例を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the first embodiment of the present invention.
【図3】同上実施例における要部を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a main part in the embodiment.
【図4】同上実施例におけるオイルパンの取り付け構造
を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an oil pan mounting structure in the embodiment.
【図5】本発明の第2実施例の要部を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a main part of a second embodiment of the present invention.
【図6】同上実施例における変位手段を示す拡大図であ
る。FIG. 6 is an enlarged view showing a displacement means in the above embodiment.
【図7】同上実施例における変位手段の変位状態を示す
拡大図である。FIG. 7 is an enlarged view showing a displacement state of the displacement means in the embodiment.
【図8】同上実施例における積層形圧電変位素子の駆動
回路を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a drive circuit for a laminated piezoelectric displacement element according to the same example.
【図9】本発明の異なる他の実施例を示す説明図であ
る。FIG. 9 is an explanatory diagram showing another embodiment of the present invention.
2A,2B 脚ブロック(固定部) 4A,4B Y軸キャリッジ(可動部) 6 X軸ビーム(可動部) 21A,21B オイルパン(収容部) 24A,24B オイル(粘性流体) 25A,25B ダンパ板 31,31A 変位手段 2A, 2B Leg block (fixed part) 4A, 4B Y-axis carriage (movable part) 6 X-axis beam (movable part) 21A, 21B Oil pan (accommodation part) 24A, 24B Oil (viscous fluid) 25A, 25B Damper plate 31 , 31A Displacement means
Claims (2)
部を有する測定機の減衰装置であって、前記固定部に前
記可動部の移動方向に沿って開口を有する収容部を設
け、この収容部内に粘性流体を収容するとともに、前記
可動部に先端が前記開口を通って前記収容部内の粘性流
体に浸されたダンパ板を設けた、ことを特徴とする測定
機の減衰装置。1. A damping device for a measuring machine, comprising a movable part movably provided with respect to a fixed part, wherein said fixed part is provided with an accommodating part having an opening along a moving direction of said movable part. A damping device for a measuring machine, characterized in that a viscous fluid is accommodated in the accommodating portion, and a damper plate whose tip is immersed in the viscous fluid in the accommodating portion through the opening is provided in the movable portion.
部を有する測定機の減衰装置であって、前記固定部に前
記可動部の移動方向に沿って開口を有する収容部を設
け、この収容部内に粘性流体を収容するとともに、前記
可動部に先端が前記開口を通って前記収容部内の粘性流
体に浸されたダンパ板を設け、このダンパ板と前記収容
部側壁との間の粘性流体層の厚さまたは粘性流体に対す
るダンパ板の接触面積が変化するようにダンパ板を変位
させる変位手段を設けた、ことを特徴とする測定機の減
衰装置。2. A damping device for a measuring machine, comprising a movable part movably provided with respect to a fixed part, wherein said fixed part is provided with an accommodating part having an opening along a moving direction of said movable part, A viscous fluid is accommodated in the accommodating portion, and a damper plate whose tip is immersed in the viscous fluid in the accommodating portion through the opening is provided in the movable portion, and the viscosity between the damper plate and the accommodating portion side wall is increased. A damping device for a measuring machine, comprising a displacement means for displacing a damper plate so that a thickness of a fluid layer or a contact area of the damper plate with respect to a viscous fluid changes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5066714A JP2582214B2 (en) | 1992-12-18 | 1993-03-25 | Measuring machine damping device |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33863892 | 1992-12-18 | ||
JP4-338638 | 1992-12-18 | ||
JP5066714A JP2582214B2 (en) | 1992-12-18 | 1993-03-25 | Measuring machine damping device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06235604A true JPH06235604A (en) | 1994-08-23 |
JP2582214B2 JP2582214B2 (en) | 1997-02-19 |
Family
ID=26407901
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5066714A Expired - Lifetime JP2582214B2 (en) | 1992-12-18 | 1993-03-25 | Measuring machine damping device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2582214B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005522655A (en) * | 2002-04-05 | 2005-07-28 | レニショウ パブリック リミテッド カンパニー | Kinematic coupling with damper |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5736643A (en) * | 1980-08-15 | 1982-02-27 | Dainippon Printing Co Ltd |
-
1993
- 1993-03-25 JP JP5066714A patent/JP2582214B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5736643A (en) * | 1980-08-15 | 1982-02-27 | Dainippon Printing Co Ltd |
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JP2005522655A (en) * | 2002-04-05 | 2005-07-28 | レニショウ パブリック リミテッド カンパニー | Kinematic coupling with damper |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2582214B2 (en) | 1997-02-19 |
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