JPH0724534U

JPH0724534U - レベリング装置

Info

Publication number: JPH0724534U
Application number: JP5321593U
Authority: JP
Inventors: 雄司兼田
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 1995-05-09

Abstract

(57)【要約】【目的】ワークを３次元方向に姿勢制御する時にワー
クの測定箇所の水平方向の移動を抑制する。【構成】第１、第２、第３の支持手段１４、１６、１
８及び規制手段６２の４つの支点をテーブル５８のワー
ク載置面と同一レベルに配置した。従って、厚さの薄い
ワーク６５を３次元的に姿勢制御する場合に、テーブル
５８に載置したワーク上面がテーブル５８のワーク載置
面の近傍に位置するので、ワーク６５の上面が４つの支
点で形成した平面の近傍に位置する。また、これらの４
つの支点をテーブル７４のワーク載置面の上方に配置
し、かつ４つの支点をワーク載置面に載置されたワーク
９０の上面と同一レベルに調整する。これにより、厚さ
の厚いワーク９０を３次元的に姿勢制御する場合も、テ
ーブル７４に載置された多種のワークに応じてワーク上
面に４つの支点が一致するように各々の支点の高さを調
整できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はレベリング装置に係り、特にテーブルを３次元的に傾斜させてテーブルに載置された被測定物や被加工物等のワークを３次元方向に姿勢制御するレベリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図８には特開平４−２８９０６１号公報に開示された従来のレベリング装置１０が示されている。レベリング装置１０のベース１２の上方には第１、第２、第３の支持手段１４、１６、１８を介してテーブル２０が支持されている。第１の支持手段１４のロッド２２はベース１２に植設されていて、ロッド２２の頂部には球面体（図示せず）が固定されている。この球面体には支持部２４が３次元方向に回動自在に支持されていて、支持部２４はテーブル２０に固定されている。従って、テーブル２０は球面体を中心にしてベース１２に対して３次元方向に傾斜することができる。

【０００３】第２の支持手段１６の左スライダ２６Ａはベース１２に移動自在に支持されている。左スライダ２６Ａには左ねじ棒２８Ａがねじ結合されていて、左ねじ棒２８Ａは左モータ３０Ａに連結されている。また、左スライダ２６Ａの傾斜面には左ローラ３２Ａが接触している。左ローラ３２Ａは左ブロック３４Ａに回動自在に支持されていて、左ブロック３４Ａはテーブル２０に固定されている。

【０００４】第３の支持手段１８は第２の支持手段１６と同様に構成されている。すなわち、ベース１２に移動自在に支持されている右スライダ２６Ｂには右ねじ棒２８Ｂがねじ結合されていて、右ねじ棒２８Ｂは右モータ３０Ｂに連結されている。右スライダ２６Ｂの傾斜面には右ローラ３２Ｂが接触している。右ローラ３２Ｂが回動自在に支持されている右ブロック３４Ｂはテーブル２０に固定されている。

【０００５】この状態で左モータ３０Ａを駆動して左ねじ棒２８Ａを正逆転すると、左スライダ２６Ａが矢印Ａ方向に移動するので、左ローラ３２Ａが矢印Ｂ方向（上下方向）に移動する。また、右モータ３０Ｂを駆動して右ねじ棒２８Ｂを正逆転すると、右スライダ２６Ｂが矢印Ａ方向に移動するので、右ローラ３２Ｂが矢印Ｂ方向（上下方向）に移動する。これにより、第１の支持手段１４の球面体を中心にしてテーブル２０を３次元方向に傾斜することができる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、レベリング装置１０のテーブル２０は第１、第２、第３の支持手段１４、１６、１８の支点となる、球面体、左右ローラ３２Ａ、３２Ｂの上方に配置されているので、左ローラ３２Ａや右ローラ３２Ｂを上下移動させてテーブル２０を３次元的に傾斜させてテーブル２０上のワークを３次元的に姿勢制御すると、ワークが傾くことによりワークの測定箇所が水平方向に大きく移動するという不具合がある。

【０００７】本考案はこのような事情に鑑みてなされたもので、ワークを３次元方向に姿勢制御する時にワークの測定箇所の水平方向の移動を抑制することができるレベリング装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、前記目的を達成する為に、ベースと、ベースとテーブルとの間に配置され、テーブルを全方向に傾斜可能に支持する第１の支持手段と、ベースとテーブルとの間に配置され、夫々ベースとテーブルとの隙間を変化させてテーブルを第１の支持手段を中心に揺動させて姿勢制御（レベリング）する第２、第３の支持手段と、ベースとテーブルとの間に配置され、テーブルの姿勢制御時第１の支持手段を中心とする横振れを防止する規制手段と、から成るレベリング装置に於いて、前記テーブルにくぼみを設けてワーク載置面を形成し、前記第１、第２、第３の支持手段及び規制手段の４つの支点を前記テーブルのワーク載置面と同一レベルに配置したことを特徴とする。

【０００９】また、本考案は、前記目的を達成する為に、前記テーブルにくぼみを設けてワーク載置面を形成し、前記第１、第２、第３の支持手段及び規制手段の４つの支点を前記テーブルのワーク載置面の上方に配置し、かつ前記４つの支点はワーク載置面に載置された前記ワークの上面と同一レベルになるように位置調整自在であることを特徴とする。

【００１０】さらに、本考案は、前記目的を達成する為に、前記第２、第３の支持手段は夫々、モータと、モータに連結されたねじ棒と、テーブルに対向して傾斜面が形成され、ねじ棒にねじ結合されると共にベース上に移動自在に支持されたスライダと、スライダの傾斜面に当接するようにテーブルに設けられた球体とを備え、ばね部材でテーブルをベース面に向けて付勢し、該付勢する力Ｆによって発生したスライダとベース間の摩擦力ｆと、前記付勢する力Ｆによって発生した傾斜面に作用する水平分力Ｈとの関係がＨ＞ｆとなるように設定したことを特徴とする。

【００１１】

【作用】

本考案によれば、第１の支持手段でテーブルをベースに対して傾斜可能に支持し、第２、第３の支持手段でベースとテーブル間の隙間を互いに独立して可変可能にテーブルを支持し、規制手段でテーブルの回動を規制する。第１、第２、第３の支持手段及び規制手段の４つの支点をテーブルのワーク載置面と同一レベルに配置した。従って、比較的厚さの薄いワークを３次元的に姿勢制御する場合に、テーブルに載置したワーク上面がテーブルのワーク載置面の近傍に位置するので、ワーク上面が４つの支点が形成する平面の近傍に位置する。

【００１２】また、第１、第２、第３の支持手段及び規制手段の４つの支点をテーブルのワーク載置面の上方に配置し、かつ４つの支点をワーク載置面に載置されたワークの上面と同一レベルに調整する。従って、比較的厚さの厚いワークを３次元的に姿勢制御する場合にも、テーブルに載置された多種のワークに応じてワーク上面に４つの支点が一致するように各々の支点の高さを調整することができる。

【００１３】さらに、第２、第３の支持手段の各々は、テーブルに対向して傾斜面が形成されると共にベースに移動自在に支持された第２、第３のスライダを有している。各々の傾斜面には第２、第３のばね部材を介してテーブルが載置され、またテーブルはばね部材でベース方向に付勢されている。そして、この付勢力に基づいて発生する第２、第３のスライダとベース間の摩擦力ｆと傾斜面に作用する付勢力の水平分力Ｈとの関係がＨ−ｆ＞０となるように設定した。従って、第２、第３のスライダはＰ＝Ｈ−ｆの力で一方の方向に押圧されるので、第２、第３のスライダを移動するときの第２、第３のスライダのバックラッシュを防止することができる。

【００１４】

【実施例】

以下添付図面に従って本考案に係るレベリング装置について詳説する。図１は本考案に係るレベリング装置の第１実施例を示し、同図において図８上の従来技術の構成部材と同一類似部材については同一符号を付して説明を省略する。レベリング装置５０の第１の支持手段１４はロッド５２を有していて、ロッド５２はベース１２に植設されている。ロッド５２の頂部には円錐形の凹部５２Ａが形成されている。凹部５２Ａ内には球体５４が嵌入されていて、球体５４は支持棒５６を介してテーブル５８に固定されている。従って、テーブル５８は球体５４を中心にしてベース１２に対して３次元方向に傾斜することができる。テーブル５８は中央に凹部５８Ａが形成されている。球体５４はテーブル５８の左端部５８Ｂの軸線６０上に配置されている。

【００１５】第２の支持手段１６は左球体５９Ａを有していて、左球体５９Ａは左支持棒６１Ａを介してテーブル５８の右端部５８Ｃに固定されている。また、図３に示すように第３の支持手段１８は右球体５９Ｂを有していて、右球体５９Ｂは右支持棒６１Ｂを介してテーブル５８の右端部５８Ｃに固定されている。左球体５９Ａ、右球体５９Ｂは各々、テーブル５８の軸線６０の右端部５８Ｃ上から等間隔の位置に配置されている（図２参照）。そして、第１の支持手段１４の球体５４の中心、第２の支持手段１６の左球体５９Ａの中心及び第３の支持手段１８の右球体５９Ｂの中心は各々、テーブル５８の中央に形成された凹部５８Ａの上面と同一レベルに配置されている。

【００１６】また、レベリング装置５０は規制手段６２（図３参照）を有していて、規制手段６２の球体６４は支持棒６６を介してテーブル５８の軸線６０の右端部５８Ｃ上に配置されている（図２参照）。球体６４は規制板６８、６８間に配置されていて、規制板６８、６８の間隔は球体６４の直径より僅かに大きく設定されている。規制板６８、６８は保持ブロック７０を介してベース１２に固定されている。これにより、球体６４はＹ軸方向の移動が規制されるので、テーブル５８は第１の支持手段１４の球体５４を中心にして矢印Ｃ−Ｃ方向（図２参照）に揺動することを阻止する。

【００１７】そして、図１に示すように球体６４の中心は凹部５８Ａの上面と同一レベルに配置されている。従って、規制手段６２の球体６４、第１の支持手段１４の球体５４の中心、第２の支持手段１６の左球体５９Ａの中心及び第３の支持手段１８の右球体５９Ｂの中心は、テーブル５８の中央に形成された凹部５８Ａの上面と同一レベルに配置されている。

【００１８】この状態で左モータ３０Ａを駆動して左ねじ棒２８Ａを正逆転すると、左スライダ２６Ａが矢印Ａ方向に移動するので、左球体５９Ａが矢印Ｂ方向（上下方向）に移動する。また、右モータ３０Ｂを駆動して右ねじ棒２８Ｂを正逆転すると、右スライダ２６Ｂが矢印Ａ方向に移動するので、右球体５９Ｂが矢印Ｂ方向（上下方向）に移動する。これにより、第１の支持手段１４の球体５４を中心にしてテーブル５８を３次元方向に傾斜することができる。この場合、テーブル５８は第１の支持手段１４の球体５４を中心にして矢印Ｃ−Ｃ方向（図２参照）に揺動することが阻止される。

【００１９】さらに、図４に示すようにテーブル５８の右端部５８Ａとベース１２とは引張りばね７２、７２が取り付けられている。引張りばね７２、７２はテーブル５８の右端部５８Ａをベース１２の方向に付勢している。この場合、引張りばね７２、７２の付勢力及び自重等による押圧力Ｆについて次式（１）、（２）の関係が成立する。

【００２０】ｆ＝μＦ …（１）但し、ｆ：摩擦力 μ：左右スライダ２６Ａ、２６Ｂとベース１２との摩擦係数Ｈ＝tan α・Ｆ …（２）但し、Ｈ：押圧力Ｆの水平分力 α：左右スライダ２６Ａ、２６Ｂの傾斜角そして、上式（１）、（２）からＨ−ｆ＞０の条件、すなわち、次式（３）の関係が成立すれば、図４上で左右スライダ２６Ａ、２６Ｂを左方向に押圧する押圧力が作用する。

【００２１】 α＞tan ^-1μ …（３）このように、左右スライダ２６Ａ、２６Ｂを左方向に押圧する押圧力がかかると、左右スライダ２６Ａ、２６Ｂのねじ山が、左右ねじ棒２８Ａ、２８Ｂのねじ山に当接する（図５参照）。従って、左右スライダ２６Ａ、２６Ｂのバックラッシュがなくなり、テーブル５８の姿勢制御の精度が向上する。

【００２２】そして、図４に示すようにテーブル５８とベース１２間に引張りばね７２、７２を取り付けることにより、図９に示す従来技術のようにばね７２Ａ、７２Ａを取り付けるためにナット７３を設ける必要がないので、簡素な構成にすることができる。また、図１０に示すように引張りばね７２Ａを外部７５に取り付けて左ねじ棒２８Ａと平行に配置する方法が知られているが、この方法は左スライダ２６Ａのストロークが長い場合引張りばね７２Ａの付勢力が変動する。これに対し、図４に示すようにテーブル５８とベース１２間に引張りばね７２、７２を取り付けると、引張りばね７２Ａ、７２Ａの付勢力を一定に維持することができる。

【００２３】前記の如く構成された本考案に係るレベリング装置の作用について説明する。先ず、左モータ３０Ａや右モータ３０Ｂを駆動して左ねじ棒２８Ａや右ねじ棒２８Ｂを正逆転すると、左スライダ２６Ａや右スライダ２６Ｂが矢印Ａ方向に移動して、左球体５９Ａや右球体５９Ｂが矢印Ｂ−Ｂの方向（上下方向）に移動する。これにより、第１の支持手段１４の球体５４を中心にしてテーブル５８が３次元方向に傾斜される。この場合、球体６４が規制板６８、６８でＹ軸方向の移動が規制されるので、テーブル５８は第１の支持手段１４の球体５４を中心にして矢印Ｃ−Ｃ方向（図２参照）に揺動できない。

【００２４】ところで、規制手段６２の球体６４、第１の支持手段１４の球体５４の中心、第２の支持手段１６の左球体５９Ａの中心及び第３の支持手段１８の右球体５９Ｂの中心は、テーブル５８の中央に形成された凹部５８Ａの上面と同一レベルに配置されている。従って、左モータ３０Ａや右モータ３０Ｂの駆動で左球体５９Ａや右球体５９Ｂが矢印Ｂ方向（上下方向）に移動して、テーブル５８の傾斜角を調整するときに、テーブル５８の凹部５８Ａの上面のＸ−Ｙ方向の移動量を最小に抑えることができる。これにより、比較的厚さの薄いワーク６５（図１参照）を３次元的に姿勢制御する場合に、テーブル５８の凹部５８Ａの上面に載置したワーク上面が凹部５８Ａ上面の近傍に位置するので、ワークの３次元方向の姿勢制御に伴うＸ−Ｙ方向の移動量を最小に抑えることができる。

【００２５】前記第１実施例では規制手段６２の球体６４、第１の支持手段１４の球体５４の中心、第２の支持手段１６の左球体５９Ａの中心及び第３の支持手段１８の右球体５９Ｂの中心が、テーブル５８の中央に形成された凹部５８Ａの上面と同一レベルに配置された場合について説明した。上述したように第１実施例によれば比較的厚さの薄いワークを３次元的に姿勢制御する場合に、ワークの３次元方向の姿勢制御に伴うＸ−Ｙ方向の移動量を最小に抑えることができる。

【００２６】しかしながら、ワークの厚みが比較的厚い場合にはワーク上面がテーブル５８の凹部５８Ａ上面から離れるので、ワークの３次元方向の姿勢制御に伴うＸ−Ｙ方向の移動量が大きくなる。そこで、ワークの厚みが比較的厚い場合にもワークの３次元方向の姿勢制御に伴うＸ−Ｙ方向の移動量を最小に抑えることができるレベリング装置を図６の第２実施例に示す。同図に示すように第２実施例のレベリング装置７５は、規制手段６２の球体６４、第１の支持手段１４の球体５４の中心、第２の支持手段１６の左球体５９Ａの中心及び第３の支持手段１８の右球体５９Ｂの中心を、ワーク９０の上面と同一レベルに配置している。以下、図６に基づいて第２実施例について説明する。尚、図６上で第１実施例の構成部材と同一類似部材については同一符号を付して説明を省略する。

【００２７】同図に示すように第１の支持手段１４の球体５４は調整ねじ７６の下端部に固着されている。調整ねじ７６は後述するテーブル７４の左端部７４Ｂにねじ結合されていて、調整ねじ７６にはロックナット７８がねじ結合されている。また、第２の支持手段１６の左球体５９Ａ及び第３の支持手段１８の右球体５９Ｂは各々、調整ねじ８０Ａ、８０Ｂの下端部に固着されている。調整ねじ８０Ａ、８０Ｂは各々テーブル７４の右端部７４Ｃにねじ結合されていて、調整ねじ８０Ａ、８０Ｂには各々ロックナット８２Ａ、８２Ｂがねじ結合されている。さらに、規制手段６２の球体６４は調整ねじ８４の下端部に固着されている。調整ねじ８４はテーブル７４の右端部７４Ｃにねじ結合されていて、調整ねじ８４にはロックナット８６がねじ結合されている。従って、調整ねじ７６、８０Ａ、８０Ｂ、８４を調整して、第１の支持手段１４の球体５４、第２の支持手段１６の左球体５９Ａ、第３の支持手段１８の右球体５９Ｂ、規制手段６２の球体６４の高さを調整することができる。

【００２８】また、図６に示すように、前述したテーブル７４は凹部７４Ａを備えていて、凹部７４Ａは第１実施例のテーブル５８の凹部５８Ａより深く形成されている。従って、比較的厚さの大きなワーク９０を凹部７４Ａの上面に載置した場合に、ワーク９０の上面はテーブル７４の左右端部７４Ｂ、７４Ｃの下方に位置する。これにより、ワーク９０を厚さの異なるワークに交換した場合、調整ねじ７６、８０Ａ、８０Ｂ、８４を調整して、第１の支持手段１４の球体５４、第２の支持手段１６の左球体５９Ａ、第３の支持手段１８の右球体５９Ｂ、規制手段６２の球体６４の高さを、交換したワークの上面に一致させることができる。従って、ワークの厚みが比較的厚い場合にもワークの３次元方向の姿勢制御に伴うＸ−Ｙ方向の移動量を最小に抑えることができる。

【００２９】第１、２実施例では左ねじ棒２８Ａと右ねじ棒２８ＢとをＸ軸方向に平行に配置したが、これに限らず、図７の第３実施例に示すように左ねじ棒２８Ａと右ねじ棒２８ＢとをＹ軸方向に平行に配置してもよい。第３実施例の場合も左モータ３０Ａや右モータ３０Ｂの駆動で左球体５９Ａや右球体５９Ｂが上下方向に移動して、テーブル（図示せず）の傾斜角が調整される。尚、図７上で第１、２実施例と同一類似部材については同一符号を付して説明を省略する。

【００３０】

【考案の効果】

以上説明したように本考案に係るレベリング装置によれば、第１、第２、第３の支持手段及び規制手段の各々の４つの支点をテーブルのワーク載置面と同一レベルに配置した。従って、比較的厚さの薄いワークを３次元的に姿勢制御する場合に、テーブルに載置したワーク上面がテーブルのワーク載置面の近傍に位置するので、ワーク上面が４つの支点が形成する平面の近傍に位置する。これにより、ワークを３次元方向に姿勢制御する時にワークの測定箇所の移動を抑制することができる。

【００３１】また、比較的厚さの厚いワークを３次元的に姿勢制御する場合にも、テーブルに載置された多種のワークに応じてワーク上面に４つの支点が一致するように各々の支点の高さを調整することができるので、ワークを３次元方向に姿勢制御する時にワークの測定箇所の移動を抑制することができる。さらに、第２、第３のスライダとベース間の摩擦力ｆと傾斜面に作用する付勢力の水平分力Ｈとの関係がＨ−ｆ＞０となるように傾斜面の傾斜角及び第２、第３のスライダとベース間の摩擦係数を設定した。従って、第２、第３のスライダはＰ＝Ｈ−ｆの力で一方の方向に押圧されるので、第２、第３のスライダを移動するときに第２、第３のスライダのバックラッシュを防止してテーブルの姿勢制御の精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るレベリング装置の第１実施例の側
面図

【図２】本考案に係るレベリング装置の第１実施例の平
面図

【図３】本考案に係るレベリング装置の第１実施例の要
部拡大図

【図４】本考案に係るレベリング装置の第１実施例の要
部拡大図

【図５】図４のＡ−Ａ断面図

【図６】本考案に係るレベリング装置の第２実施例の側
面図

【図７】本考案に係るレベリング装置の第３実施例の要
部拡大図

【図８】従来のレベリング装置の斜視図

【図９】従来のレベリング装置の要部拡大図

【図１０】従来のレベリング装置の要部拡大図

【符号の説明】

１２…ベース１４…第１の支持手段１６…第２の支持手段１８…第３の支持手段２６Ａ、２６Ｂ…スライダ５０、７５…レベリング装置５４、５９Ａ、５９Ｂ、６４…球体５８、７４…テーブル５９Ａ、５９Ｂ…球体６２…規制手段６５、９０…ワーク７２…引張りばね（ばね部材）ｆ…摩擦力Ｈ…水平分力 α…傾斜角 μ…摩擦係数

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ベースと、ベースとテーブルとの間に配置され、テーブルを全方向
に傾斜可能に支持する第１の支持手段と、ベースとテーブルとの間に配置され、夫々ベースとテー
ブルとの隙間を変化させてテーブルを第１の支持手段を
中心に揺動させて姿勢制御する第２、第３の支持手段
と、ベースとテーブルとの間に配置され、テーブルの姿勢制
御時第１の支持手段を中心とする横振れを防止する規制
手段と、から成るレベリング装置に於いて、前記テーブルにくぼみを設けてワーク載置面を形成し、
前記第１、第２、第３の支持手段及び規制手段の４つの
支点を前記テーブルのワーク載置面と同一レベルに配置
したことを特徴とするレベリング装置。
【請求項２】ベースと、ベースとテーブルとの間に配置され、テーブルを全方向
に傾斜可能に支持する第１の支持手段と、ベースとテーブルとの間に配置され、夫々ベースとテー
ブルとの隙間を変化させてテーブルを第１の支持手段を
中心に揺動させて姿勢制御する第２、第３の支持手段
と、ベースとテーブルとの間に配置され、テーブルの姿勢制
御時第１の支持手段を中心とする横振れを防止する規制
手段と、から成るレベリング装置に於いて、前記テーブルにくぼみを設けてワーク載置面を形成し、
前記第１、第２、第３の支持手段及び規制手段の４つの
支点を前記テーブルのワーク載置面の上方に配置し、か
つ前記４つの支点はワーク載置面に載置された前記ワー
クの上面と同一レベルになるように位置調整自在である
ことを特徴とするレベリング装置。
【請求項３】前記第２、第３の支持手段は夫々、モー
タと、モータに連結されたねじ棒と、テーブルに対向し
て傾斜面が形成され、ねじ棒にねじ結合されると共にベ
ース上に移動自在に支持されたスライダと、スライダの
傾斜面に当接するようにテーブルに設けられた球体とを
備え、ばね部材でテーブルをベース面に向けて付勢し、該付勢
する力Ｆによって発生したスライダとベース間の摩擦力
ｆと、前記付勢する力Ｆによって発生した傾斜面に作用
する水平分力Ｈとの関係がＨ＞ｆとなるように設定した
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレベリ
ング装置。