JPS5890101A

JPS5890101A - 三次元測定機

Info

Publication number: JPS5890101A
Application number: JP18892981A
Authority: JP
Inventors: Hideo Sakata; 坂田　秀夫; Masami Saito; 斎藤　正美
Original assignee: Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1981-11-25
Filing date: 1981-11-25
Publication date: 1983-05-28
Also published as: JPS6314883B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、互いに直交するＸ、Ｙ及び２軸線に対し、そ
の各軸線方向に測定子が変位可能にされ、この測定子の
移動変位から被測定物の形状等を計測する三次元測定機
に関する。

従来、ｉｔ（＋１定子を神測定物の表面に当接させ、測
定子の移動変位から被測定物の形状等を測定する三次元
測定機が周知であり、このような測定機は高い精度で測
定できることからあらゆる産業分野で利用されている。

このような従来の三次元測定機には種々の型式のものが
あるが、測定子を支持する支柱そのものが一力向、例え
ばＸ軸線力向に移動可能にされている構３ｇ３にあって
は、支柱が基台を跨ぐように門形に構成されているのが
一般である。この場合、従来は、調整箇所が寿い堅牢な
構造が高精度を確保できるという考え方にとられれてい
たため、門型の支柱を溶接等により一体固定的に構成し
、この支柱の横桁上に案内レールを同じく溶接等により
固定［７、この案内レールに沿ってスライダを前記支柱
の移動力向と直交する方向、例えばＸ軸線力向に移動用
能に支持されるようになっている。

しかし、このよう々従来構造にあっては、各部が固定的
に設けられ、かつ、位置的基準と々る基台（定盤）に対
１〜で順次精度を出しながら積上げて行く方式であるた
め、加工及び組立てがむずかしく、製造コストを上列さ
せるという欠点がある。

本発明の目的は、支柱が移動する型式であって組立て、
調整が容易、かつ安価な三次元測定機を提供するにある
。

本発明は、基台のＸ　＋＃を線方向の両側にＸ軸線力向
に延在するＹ軸線方向案内部を並設するとともに、これ
らの案内部に沿ってそれぞれ支柱を移動可能に立設し、
これらの両支柱のいずれか一方の支柱を当該支柱が案内
される案内部に沿ってＸ軸線方向変位不可能に係合させ
、かつ、これらの両支柱の上部間にはスライダをＸ軸線
方向に移動可能に支持するスライダ案内レールを渡設す
るとともに、スライダには２軸線方向に移動可能に測定
子を設け、この測定子の下端の最上限移動位置よりも上
方位置において側皮特開に当該側皮柱間のＸ軸線方向間
隔を所定寸法に設定するだめの横部材を固定し、これに
より側皮柱間の寸法出し機能とスライダ案内機能とを従
来の一体構造のものと異なり別個の部側すなわち横部材
とスライダ案内部材とに分離してスライダ穿内部相の調
整をｎｌ能にし、さらに、支柱は両側のＹ軸線方向案内
部の一方のみを基準とすることによって他方の案内部と
の保合は自由として組立ての容易化を図り、かつ、この
自由にしたことによる保合はずれの防止を前配寸法出し
用の横部材により行なえるようにし、前記目的を達成し
ようとするものである。

以下、本発明を三次元測定機に適用した一実施例を図面
に基づいて説明する。

第１図の全体構造図において、略直方体に形成された石
定盤からなる基台２１は、複数の被測定物取付用ねじ穴
２２をその上面に有するとともに、長手方向に直交する
前後の端面に断面り字形の把。

手２３をそれぞれ有している。この基台２１の左右の両
側面にはＹ軸線方向案内部を構成する２本の案内レール
３１．３２がｌ１ｌｙ伺けられている。これらの案内レ
ール３１．３２は、基台２１の長手方向（Ｘ軸線力向）
より長く形成されるとともに（第２図参照）、基台２１
の上面より下方であってこの上面に平行かつ基台２１の
側面から突出して設けられている。この際、案内レール
３１．３２が基台２１の上面より下方であるということ
は、案内レール３１．３２の上面が基台２１の上面と同
一以下の位置にあるという意味である。また、両案内レ
ール３１．３２は、円柱の両側を平行に削り落して長手
方向に直交する断面形状が円弧部分及び直線部分からな
る略小判形と々るようにされ（第４図参照）、さらに、
一方すなわち第１図中手前の案内レール３１の外側面に
は後に詳述するように長尺のスケール３３が貼付されて
いる。

前記両側の案内レール３１．３２には角柱状の支柱４１
．４２がそれぞれ案内レール３１．３２の−ｉ手方向（
Ｘ軸線力向）に沿って移動自在に支持されている。これ
らの両側の支柱４１．４２の途中には両支柱４１．４２
間のＸ軸線方向の間隔を所定寸法に設定するために１本
の丸棒からなる横部材４３が渡設され、さらに両支柱４
１．４２の上端部間にはそれぞれ連結部４４．４５を介
して２本の丸棒からなるスライダ案内レール４６．４７
及び１本の丸棒からなるスライダ微動レール４８が前記
案内レール３１．３２に直交しかつ基台２１の上面に平
行な方向、すなわちＸ軸線方向に掛は渡されている。

これらのスライダ案内レール４６．４７には箱状のスラ
イダ４９がスライダ案内レール４６．４７に沿ってＸ軸
方向移動自在に支持され、このスライダ４９には角度計
測手段５０を介して箱状のスピンドル支持体５１がＹ軸
線を回動中心として傾斜可能に支持されている。このス
ピンドル支持体５１にはスピンドル５２がその中心軸方
向に摺動自在に支持されるとともに、このスピンドル５
２の下端にけ測定子５３が月ソ付けられている。この際
、スピンドル５２けスピンドル支持体５１の傾斜が零の
とき、丁度ＺＩＩｌ線方向（上下方向）に移動できるよ
うに設定さね、これにより前記スライダ４９のＸ軸線方
向の移動及び支柱４１．４２のＹ軸線方向の移動と相俟
って測定子５３は基台２１及びこの基台２１上ｆｃ［置
される被測定物５４に対し互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸
線方向に任章に移動できるようにされている。また、こ
わらの支柱４１、　、４２、横部材４３、連結部４４．
４５、スライダ案内レール４６．４７、スライダ４９、
角度計測手段５０、スピンドル支持体５１及びスピンド
ル５２により測定子支持部材４０が構成されている。

第３図及び第４図すなわち本実施例の要部を断面した拡
大図において、基台２１の左右の両側面には複数の穴２
４がＹ軸線方向に直列に形成され、これらの穴２４内に
はレール支持部を構成する支′持軸２５の一端小径部２
５Ａが接着剤２６によりそれぞれ接着固定されている。

この際、小径部２５Ａの外周には綾目ローレットなどの
凹凸加工が施され、接着強度が高められている。また、
支持軸２５の他端側には段部２５Ｂを介して小径の凸部
２５Ｃが一体に形成され、この凸部２５Ｃの中間には全
周にわたりＶ溝２５Ｄが形成されている。

前記基台２１の両側面に突設された複数の支持軸２５の
それぞれに対応した位置において、両案内レール３１．
３２の内側面には支持軸２５の凸部２５Ｃに係合される
凹部３１Ａ、３２Ａがそれぞれ形成され、これらの凹部
３］Ａ、３２Ａ内にまで貫通するねじ穴３１Ｂ、３２Ｂ
が前記断面小判状の案内レール３１．３２の円弧面から
各２本形成され、これらのねじ穴３１Ｂ、３２Ｂにはそ
れぞれ先端がチーツク状にされた固定ねじ３４がねじ込
まれている。この際、■溝２５Ｄの中心線と固定ねじ３
４の中心軸とは位置がずれるように形成されており、こ
の位置ずれの方向は固定ねじ３４の中心線が■溝２５Ｄ
の中心線より突部２５Ｃの先端側となるようにされ、こ
れにより、固定ねじ３４の先端テーパ面がＶ溝２５Ｄの
壁面に当接したとき支持軸２５の段部２５Ｂの端面が各
案内レール３１．３２の内側の直線部分に圧着され、各
レール３１．　、３２の支持軸２５に対する取付位置規
制が行なえるようになっている。また、両案内レール３
１．３２は支持軸２５を介して基台２１に接着固定され
る際、図示しない位置決め治具を用いて接着され、これ
により各案内レール３１．３２は基台２１の一ヒ面に対
し高精度で平行となるように固定され、特に案内レール
３１は測定機の位置的基準になるに十分な精度を有する
ようになっている。

前記両案内レール３１．３２のうち一方のレール３１の
外側面には、全長にわたり凹＄３　Ｉ　Ｃが形成され、
この凹溝３１Ｃはレール３１の中心軸線と平行に、かつ
、その底面はレール３１の外側面と平行になるよう仕上
げられている。この凹溝３１Ｃ内には前＝ｔ、スケール
３３が貼付され、このスケール３３は、例えばステンレ
ス板の表面にμｍオーダーの縦目盛を形成された反射型
スケールとされている。

前記一方の支柱４１の下部には保合ブロック６１が固定
され、このブロック６１の長手方向（Ｙ軸線方向）の両
端部にはそれぞれ３個のローラ６２，６３．６４からな
るローラ群が各１組づつ設けられている。これらのロー
ラ６２，６３’、６４はその周面の法線方向がそれぞれ
１２０度となるように配置されるとともに、ローラ６２
の支軸６２Ａに被嵌されるブツシュ６２Ｂ及びローラ６
３，６４の支軸６３Ａ、６４Ａにおけるローラ６２　、
６３　、６４０被嵌部は中心線に対しそれぞれ所定量偏
心されて各ローラ６２＋６３＋６４の法線方向位置が調
整可能にされ、案内レール３１との当接が確実と々るよ
うにされている。また、ローラ６２，６３．６４のウチ
ローラ６２はレール３１の断面における直線部分に当接
されるため比較的広巾に形成され、他のローラ６５，６
＋はレール３１の円弧部分に当接されるだめ狭巾に形成
されている。さらに、案内レール３１と３個のローラ６
２，６３．６４とは１２０度方向の３個所で当接されて
いるため、ブロック６１す々わち支柱４１はＸ軸線及び
２軸線方向には移動できないようにされている。

前記係合ブロック６１には、測定子支持部材４０のＹ軸
線方向の移動量を計測するＹ方向計測手段を前記スケー
ル３３と共に構成する計測ユニット７０が設けられてい
る（第３図参照）。この計測ユニット７０は、ガラスな
どの透明板に前記スケール３３と同様々目盛を形成され
たインデックススケール７１と、このインデックススケ
ール７１を介１−てスケール３３の表面に光を当てる発
光素子７２と、この発光素子７２から発射されスケール
３２で反射された光を受光する受光素子７３とから構成
され、両スケール３３．７１の相対移動例基づく両目盛
の明暗による受光量の変化によって受光素子７３に発生
するサイン波状の電流で、支持部材４０のＹ方向移動量
が計測できるようになっている。この際、発光素子７２
と受光素子７３との光軸はＶ字状になるよう配置され、
発光素子７２の光がスケール３３で反射して確実に受光
素子７３に到達するようにされている。

前記他方の支柱４２の下部には保合ブロック６５が同定
され、このブロック６５の長手方向（Ｙ軸線方向）の両
端部にはそれぞれ２個のローラ６６．６７からなるロー
ラ群が各−絹づつ設けられている。これらのローラ６６
．６７はその周面の法線方向が１８０度となるよう配置
されるとともに、各ローラ６６．６７の支軸６６Ａ、６
７Ａにおけるローラ６６．６７の破嵌部は支軸中心線に
対しそれぞれ所定１°偏心されて各ローラ６６．６７の
法線方向位置が調整可能にされ、案内レール３２との当
接が確実となるようにされている。この際、両ローラ６
６．６７は１８０度位置でレール３２に当接されている
ため、両ローラ６６．６７すなわち支柱４２は支持軸２
５の軸力向（Ｘ軸線力向）に移動可能にされている。

また、係合ブロック６１には、測定子支持部材４０の微
動送り装置８０が設けられている。この微動送り装置８
０は、第３図に示されるように、側面略Ｃ字状に形成さ
れるとともにこの０字の上下の腕８１Ａ、８１．Ｂのυ
：１０側端部が前記案内レール３１の周面と所定間隔を
置いて配置されたフレーム８１と、このフレーム８１の
０字の肩部に一端の微細ねじ部８２Ａを係合ブロック６
１にブツシュ８３を介して回転自在に支持され且他端が
ブロック６１から突出されてつまみ８４が取付けられた
操作軸８２と、前記フレーム８１の０字の開口側上端に
揺動自在な揺動駒（図示せず）を貫通してねじ込まれそ
の下端が案内レール３１の上面に当接可能にされるとと
もに上端がブロック６１に形成された長孔（図示せず）
を介して外方に突出された給料ねじ８７とから構成され
、締付ねじ８７をねじ込んで給料ねじ８７とフレーム８
１の下方の腕８１Ｂとの間で案内レール３１を挾持し、
これによりフレーム８１及び操作軸８２を介して測定子
支持部材４０の保合ブロック６１を案内レール３１に実
質的に固定し、この状態で操作軸８２を回転させれば、
操作軸８２とフレーム８１とが相対的に微動されて測定
子支持部材４ｏを案内レール３１に微動できるようにな
っている。一方、締付ねじ８７をゆるめて案内レール３
１との当接を解除すれば、ブロック６１は案内レール３
１に対し自由移動可能となり、従って測定子支持部材４
０も移動自在となるようにされている。

なお、必要に応じて、フレーム８１（７）各腕８１ｈ。

８１Ｂが案内レール３１の周面から確実に離れるように
、フレーム８１に適宜なばねを作用させてもよい。

前記両側の案内レール３１．３２のうち、一方の案内レ
ール３１の両端にはそれぞれショックアプゾーバ９０が
取付けられている（第２図及び第３図参照）。これらの
各ショックアブゾーパ９ｏけ、案内レール３１の端部に
形成された小径部３１Ｄに摺動自在に係合されるととも
に、案内レール３１の小径部３１Ｄと大径部との間の段
部端面３１Ｅに当接可能々内周突部９１Ａを有する筒体
９１と、案内レール３１の端部にねじ込まれるとともに
外周が前記小径部３１Ｄより大きく、かつ、筒体９１の
内周より小さくされたばね受け９２と、このげね受け９
２と筒体９１の内周突部９１Ａとの間に介装され筒体９
１を常時段部端面３１Ｅに当接するよう付勢する伺勢手
段としての圧縮ばね９３とから構成され、筒体９１の案
内レール３１の大径部側に延長された端部に係合ブロッ
ク６１（正確にはブロック６１に被嵌されたカバー）が
当接された際、圧縮ばね９３が撓むことによって係合ブ
ロック６］ひいては測定子支持部材４０が受ける衝撃が
少なく々るようにされている。

また、他方の案内レール３２の両端には案内レール３２
より大径のストン・七９５がそれぞれ取付けられている
（第１図及び第２図参照）。

前記支柱４１と横部材４３との連結は、第４図に示され
るように、横部材４３の端面が支柱４１の内壁に当接さ
れるとともに、この横部材４３の端部に形成された凹部
４３Ａ内に、支柱４１に取付けられたつば付ブツシュ１
０１が挿入され、かつ、このつば付ブツシュ１０１内を
貫通して横部拐４３にねじ込まれるはルト１０２の引張
力により固定されて行なわれている。また、支柱４２と
横部材４３との連結も、図示しないが同様構造とされて
いる。この際、横部材４３０両端面間の長さは所定寸法
に正確に形成されており、かつ、その端面は軸心に直角
に形成されているから、？ルト１０２を締付けることに
より内支柱４１．４２間の間隔が正確に横部材４３の長
さとなるようにされている。

また、連結部４４の構造は、第３，４図に示されるよう
に、支柱４１の前後の側壁間の間隔より狭く形成され、
両側壁間に隙間をもって挿入された連結ブロック１１１
と、このブロック１１１にＸ軸線力向に貫通して取付け
られるとともにスライダ案内レール４−６　、４７の端
部小径部が挿入されるブツシュ１１３　、１１４と、こ
れらの各ブツシュ１１３．１１４内に一部が挿入される
とともにつげ部が各ブツシュ１１３，１１４の端面に係
止されるっは伺ブツシュ１１５　’＋　１１６と、これ
らの各ブツシュ１１５．１１６を貫通して各案内レール
４６，４７の端部にねじ込まれ両案内レール４６．４７
と連結ブロック１１１との連結を行なうがルト１１７，
１１８と、前記連結ブロック１１１の第３図中右方の側
壁の上、下部及び左方の側壁の中央部にそれぞれ一端を
当接されるとともに他端側を支柱４１の側壁にそれぞれ
固定された補強ナラ）　１１９，１２０，１２１に進退
位置調整可能にねじ込まれたねじ部拐としての位置決め
ブツシュ１２２，１２３，１２４と、これらの位置決め
ブツシュ１２２，１２３．１２４をそれぞれ貫通して連
結ブロック１１１にねじ込まれ位置決めブツシュ１２２
，１２３，１２４の固定をそれぞれ行なうデル）　１２
５，１２６，１２７と、前記連結ブロック１１１の下面
に一端を当接されるとともに他端側を支柱４１の補強板
１２８に進退位置調整可能にねじ込まれたねじ部材とし
ての位置決めブツシュ１２９と、この位置決めブツシュ
１２９を貫通して連結ブロック１１１にねじ込まれ位置
決めブツシュ１２９の固定を行なうデルト１３０とから
構成され、これらの各位置決めブツシュ１２２゜１２３
．１２４，１２９の位置調整を行なうことによりスライ
ダ案内レール４６．４７ひいては測定子５３のｘ、ｙ、
ｚ軸方向の位に調整ができるようにされている。ここに
おいて、位置決めブツシュ１２２゜１２３．１２４，１
２９及び？ルト１２５，１２６，１２７゜１３０により
調整手段が構成されている。

なお、他方の連結部４５は、第１図に連結ブロック１１
２のみが示されているが、他の構造は連結部４４と同様
であり、ｘ、ｙ、ｚ各軸線方向の位置調整も同様に行な
えるようになっている。

第５図のスライダ部の拡大斜視図において、前記両連結
部４４．４５の連結ブロック１１１，１１２の上端部間
に掛は渡された前記スライダ微動レール４８は、その軸
方向に移動可能にされるとともに、連結ブロック１１１
に挿通された部分には図示しない微細ねじが設けられ、
この微細ねじに螺合されるとともに連結ブロック１１１
により軸方向移動不可能に支持された調整ナツト１４１
を回すことにより微動レール４８が軸方向に微量づつ移
動できるようにされている。また、微動レール４８の途
中は、スライダ４９の上面に立設された一対のブラケツ
）１４２．１４３に摺動自在に挿入されるとともに、一
方のブラケット１４２にねじ込１れた給料ねじ１４４で
微動レール４８を締付けることによりレール４８とスラ
イダ４９とが一体化され、この＃態で調整ナツト１４１
を回すことによりスライダ４８をＸ４ｆ１１方向に微動
送りできるようにされる。１だ、上方のスライダ案内レ
ール４６にはスケール１４５が固定され、このスケール
１４５とスライダ４９内に設けられた図示しない検出器
との作用によりスライダ４９ひいては測定子５３のＸ１
ｌｉｌｌｌ線方向の移動量を検出できるようになってい
る。

前記スライダ４９の両ブラケット１４２，１４３間には
支持体角度像調整ねじ１５１が回転自在かつ軸方向移動
不ｎ１能に支持され、この微調整ねじ１５１にけナツト
部材１５２が螺合され、このナツト部利１５２の下部に
形成されたＵ字溝（図示せず）には固定ねじ１５３が挿
入され、この固定ねじ１５３は回動アーム１５４の横腕
１５４Ａの先端にねじ込まれている。従って、この固定
ねじ１５３がゆるめられているときは、ナツト部拐１５
２は微調整ねじ１５１の回転に伴ない移動され、一方、
締付けられているときは′ｅ、訓整ねじ１５１の回転が
でき々いようにされている。壕だ、前記回動アーム１５
４の下端部はスピンドル支持体５１の図示しない回転中
心軸に回転可能に係合され、この回動アーム１５４内に
挿入された締付ねじ１５５をねじ込むことにより回動ア
ーム１５４と前記回転中心軸とが一体に同定されるよう
になっている。

このため、締付ねじ１５５をゆるめた状態ではスピンド
ル支持体５１はスライダ４９に傾斜自在にされ、一方、
締付ねじ１５５を給料ければスピンドル支持体５１を任
意の角度で固定できるようにされ、さらに、この締付ね
じ１５５の締付状態で、かつ固定ねじ１５３をゆるめ、
微調整ねじ１５１を回転させれば、支持体５１０角度を
微調整できるようにされている。また、このときの支持
体５１の傾斜角度は、前記角度計測手段５０の主尺１５
６、及び副尺１５７により正確に読取れるようになって
いる。この際、主尺１５６は例えばスライダ４９π１１
１に、副尺１５７はスピンドル支持体５１側に設けられ
ており、これは逆でもよい。

前記スピンドル５２には軸方向に沿ってスケール１６１
が設けられ、このスケール１６１とスピンドル支持体５
１内に設けられた図示しない検出器との作用によシスピ
ンドル５２ひいては測定子５３の軸方向の移動量すなわ
ち支持体５１の傾斜が零のときは２軸線方向の移動量が
計測できるようにされている。また、スピンドル５２の
下端と支持体５１との間には、薄肉、巾広のばね材から
なり、一端をぜんまいげね状に巻込まれて形成された定
圧げね１６２が張設され、この定圧ばね１６２によりス
ピンドル５２は自重とのバランスによりわずか々速度で
上昇するように付勢され、かつ、スケール１６１の表面
保護も行なえるようにさねている。

前記スピンドル５２の下端部にはスピンドル５２と平行
なスピンドル微動軸１６３が軸方向移動可能に支持され
、この微動軸１６３に設けられた微細ねじ（図示せず）
に螺合された調整ナツト１６４はスピンドル５２の下部
に回転自在かつ軸方向移動不可能に支持されており、こ
の調整ナツト１６４を回すことによってスピンドル５２
と微動軸１６３とは軸方向に相対移動するようにされて
いる。また、支持体５１の側面には前記微動軸１６３を
支持体５１に固定する締付ねじ１６５がねじ込まれ、こ
の締付ねじ１６５により微動軸１６３を固定した状態で
調整ナツト１６４を回転させることによりスピンドル５
２をその軸方向に微動できるようになっている。

さらに、スピンドル５２の下端には測定子取付ブツシュ
１７１が止めねじ１７２により　着脱可能に取付けられ
、との増刊ブツシュ１７１には６１１１定子５３が１１
−めねじ１７３により着脱可能にを付けられている。ま
た、取付ブツシュ１７１にはスピンドル５２の軸線と直
交する方向にも取付孔１７１Ａが穿設され、この取付孔
１７１Ａに測定子５３を挿入して止めねじ１７３で固定
することにより、スピンドル５２の軸線と９０度り異なる方向に測定子５３の先端を向れようにされている
。なお、取付ブツシュ１７１を用いないことにより、取
付ブツシュ１７１と同じ太さの測定子５３を使用するこ
ともできるようになっている。

次に本実施例の組立て及び調整方法につき説明する。

組立てにあたり、各部品を中間組立品、すなわち、基台
２１及び案内レール３１．３２を含むユニット、各支柱
４１，４２を含むユニト、スライダ４９を含むユニット
、並びにスピンドル支持体５１及びスピンドル５２を含
むユニットにそれぞれ組立てるが、この組立ては通常の
組立てと同様に各部品を順次組付けていけば足りる。こ
の際、基台２１に案内レール３１．３２を固定するにあ
たっては、治具を用い正確な寸法出しを行カう。

このようにして組立てられた各ユニットは互いに組付け
られるが、基台２１のユニットに組付ける前に測定子支
持体４０が組立てられる。

すなわち、スピンドル支持体５１のユニットをスライ／
４９のユニットに取付け、これらを２本のスライダ案内
レール４６，４７及び微動レール４８を介して両連結部
４４．４５の連結ブロック１１１，１１２に仮固定する
。

一方、両側の支柱４１．４２は横部材４３及び必要に応
じて寸法出し用横部材を用いて組立て、内支柱４１．　
、４２間の間隔を正確に横部材４３の寸法に合せて固定
ｌ〜、この寸法出しされた支柱４１．４２間に前記スラ
イダ４９付きの連結部４４．４５を位置決めブツシュ１
２２．１２３．１２４．１２９及びボルト１２５．１２
６，１２７，１３０を用いて仮固定する。

ついで、この仮固定された測定子支持部材４゜を基台２
１に固定された両案内レール３１．３２に組付けるので
あるが、この絹伺けにあたっては案内レール３１の側が
基準とされるため、捷ず、この案内レール３１に対する
支柱４１側の各ローラ６２．６３，６４の轟り具合が適
正となるように各ローラ６２１６３１６４の偏心ブツシ
ュ６２Ｂ１偏心軸６３Ａ、６４Ａを用いて調整する。こ
れにより、測定子支持部材４０け案内レール３１を基準
として組付けられたこととなるから、ついで、他方の案
内レール３２と支柱４２の各ローラ６６．６７との当り
を同様にして調整し、全体の仮組立てが完了する。この
際、支柱４２の各ローラ６６．６７は案内レール３２の
上下から当接されるものであるから、レール支持軸２５
の軸方向には移動可能であり、従って予め横部材４３に
より寸法出しされている内支柱４１．４２は、この寸法
出しされた間隔を保持したま１両案内レール３１．３２
に支持されることとなる。

このようにして仮組立てが完了すると、内支柱４１　、
４．２間に必要に応じて糾付けられた寸法出し用横部材
を取外し、調整を開始する。

調整開始にあたり、スピンドル支持体５１の傾斜を許容
する給料ねじ１５５を除き、他の締付ねじ８７，１４４
及び１６５をゆるめ、支柱４１、スライダ４９及びスピ
ンドル５２の動きを自由にし、測定子５３をＸ、Ｙ、Ｚ
軸線の任意位置に動きうるようにしておく。この状態で
、まずスライダ４９の両スライダ案内レール４６．４７
に対する動きを円滑にするため、内連結ブロック１１１
，１１２に対する組付は位置を調整し、調整がすんだら
？ルト１１７．１１８で固定する。

ついで、街１１定機そのものの精度調整をするが、この
時は角度計測手段５０を用いて、スピンドル支持体５１
がスライダ４９に所定の角度、すなわち、スライダ案内
レール４６．４７に対してスピンドル５２が正確に直交
するように設定しておく。

この状態で基台２１上に基準寸法品を増付け、この基準
寸法品に測定子５３を接触させて測定子５３の動きがそ
れぞれ正確にＸ、Ｙ、Ｚ軸線方向に動くよう調整する。

この調整は全て両連結部４４゜４５で行々われ、各固定
用列ボルト１２５，１２６゜１２７．１３０を適宜ゆる
め、各位置決めブツシュ１２２．１２３，１２４，１２
９を進退させて行なう。

このようにして調整が完了したら、従来の三次元測定機
と同様にして被測定物５４の各部の寸法、形状等が計測
できることとなる。

なお、調整にあたり、スピンドル５２に迎１定子５３、
の代りにテストインジケータなどの指示計を取付け、こ
の指針を見ながら指針がふれないように調整を行なうよ
うにすれば、調整をよシ容易に行なうことができる。ま
た、測定機における電気系統を経ることなく、純粋に機
械構造のみの精度を設定できる。

上述のような本実施例によれば、次のような効果がある
。

すなわち、両支柱４１．４２は、従来のように溶接等に
より一体的に固定するのではなく、完全に別体とすると
ともに、一方の支柱４１を正確に位置出しされた案内レ
ール３１に３個のローラ６２゜６３．６４を用いてＸ軸
線方向移動不可能に取付け、かつ、他方の支柱４２は横
部材４３を用いて両支柱４１　、４．２間の寸法出しを
するようにしたから、スライダ４９を案内するスライダ
案内レール４６゜４７は調整可能に支柱４１．４２に取
付けることができて組立ての容易化を図ることができる
。１だ、位置的基準は一方のレール３１のみであるから
、他方のレール３２はその上面が基台２１の上面と平行
であればよく、レール３２の取付精度は高精度が要求さ
れず、この点からも組立ての容易化を図れる。この際、
横部材４３により支柱４２の各ローラ６６．６７のレー
ル３３からの脱輪を有効に防止できる。さらに、両支柱
４１．４２は横部材４３より下方が固定的であればよく
、この横部材４３よシ上方の長さ等は問わないものであ
り、最終的には両連結部４４．４５を用いて調整すれば
よいから、両支柱４１．４２を横部材４３の上方で伸縮
できる構造としてもよい。

また、測定子５３の精度は、全体構造を組立て後測定子
５３そのものを用いて行ない、その調整は連結部４４．
４５のみで行なうようにしたから、この点からも組立て
に熟練を要することがなく、かつ、短時間で組立てるこ
とができる。さらに、組立て後調整できることから、高
級加工部品の減少、調整の容易化等に伴い、精度を確保
した捷ま著しく原価低減を図ることができ、かつ、運搬
に伴なう調整も容易であるから運搬性を良好にできる。

さらに、支柱４１．４２は基台２１の側面で支持されて
いるから、基台２１の上面全てを測定有効面積とでき、
高価な石定盤などからなる基台２１を小型にできてこの
点からも装置のコスト低減を図れるばかりでなく、装置
全体をも小型化できて設置スペースを少なくできる。ま
た、基台２１の上面に何ら邪魔物がないから被測定物５
４の出入りが制約されず、かつ、基台２１の上面よシ大
きな被測定物５４をも設置でき、その設置姿勢も限定さ
れない。さらに、基台２１の全面が開放されているから
、使用者の位置を限定されず、使い勝手がよい。また、
全体が小型化されることから、持運びにきわめて便利で
ある。

前記案内レール３１，３２の基台２１への固定は、支持
１１１２５を介した接着方式とされているから、適宜な
治具等を用いることによりレール３１．３２を基台２１
の上面に対し容易に、かつ、高精度に位置出しでき、こ
の案内レール３１．３２を位置的基準として測定子支持
部材４０を設置できる。また、案内レール３１に対する
各ローラ６２　、６３１６４の当接は、各ローラ６２．
６３．６４が互いに１２０度方向とされるとともに、基
台２１側は側面ではなく、円弧部分に斜め上、下方向か
ら当接するようにされ、ているため、ローラ６３，６４
の当接に基づく基台２１の側面におけるスペースを小さ
くでき、従って案内レール３１を基台２１側に近接させ
ることができ、片持ち構造による荷重支持上有利である
。

第６図には本発明の他の実施例が示され、本実施例では
案内レールが基台の上方に設けられた例である。ここに
おいて、本実施例と前記実施例との同一もしくは相当構
成部分は同一もしくは相当符号を用い説明を簡略にする
。

第６図において、基台２１上の両側には大型の支持台４
２５Ａ、４２５Ｂが固定的に立設され、これらの支持台
４２５Ａ、４２５Ｂの上部にはそれぞれ案内レール４３
１，４３２がＹ軸線方向に沿って設けられ、これらの案
内レール４３１．４３２上にはそれぞれ短寸の支柱４４
１，４４２を介して連結部４４４゜４４５がレール４３
１，４３２に沿って移動自在に設けられている。これら
の支柱４４１，４４２は、レール４３１，４３２Ｊ：を
摺動するだめの手段、例えばローラ、空気軸受等、及び
レール４３１，４３２に沿った移動量を計測するＹ方向
移動量計測手段を前記実施例と同様に有しておシ、かつ
、両連結部材４４４．４４５も前記実施例と同様に構成
されておシ、連結ブロック１１１，１１２が位置決めブ
ツシュのようなねじ部材により調整可能にされている。

前記内支柱４４１，４４２及び連結部４４４，４４５間
には、横部材４３、スライダ案内レール４６　、４７及
びスライダ微動レール４８がそれぞれ掛は渡され、両ス
ライダ案内レール４６．４７にはスライダ４９が摺動自
在に支持されている。乙のスライダ４９には角度計測手
段を介してスピンドル支持体５１が増付けられ、この支
持体５１には下端に測定子５３を有するスピンドル５２
が軸方向移動自在に支持されている。

このように構成された本実施例においても前記実施例と
同様な作用及び効果４奏することができる。

なお、前記各実施例では測定子５３は接触式の構造のも
のを図示したが、本発明でいう測定子はこれに限定され
ず、静電容量を用いたもの、あるいはレーザ測長器等の
いわゆる非接触式の構造のものも含むものである。また
、初教実施例において、両案内レール３１．３２のうち
基準とされない案内レール３２は必ずしも基台２１の側
方であってかつ上面よシ下方に設けなくともよく、例え
ば、基台２１の上面上に設置してもよく、さらには、特
に案内レールは設けず、基台２１の上面そのものを直接
案内としてもよい。要するに、基台２１の一側面に基準
となる案内レールが設けられていれば足りる。また、前
記実施例では支柱４１．４２は片側各１本としたが、こ
れはそれぞれ２本以上としてもよく、また案内レール３
１．３２も片側に２本以上設けてもよい。ここにおいて
、基準側の案内レール３１を片側に２本以上設け、うち
一本は基準用とし、残りで測定子支持部材４０の荷重を
受けるようにしてもよい。さらに、両連結部４４．４５
の一方は調整手段がなくともよい。さらに、ＸｐＹ及び
Ｚ軸方向の移動量の検出は前記実施例のように光学的な
検出器に限らず、磁気的、電磁気的検出器さらにはレー
ザ測長器等信の検出器を用いてもよい。また、前記実施
例では連結ブロック１１１，１１２とスライダ案内レー
ル４６　、４７との結合は両者共がル）　１１７，１１
８で固定すると説明したが、実施にあたり、いずれか一
方は、第７図に示されるように、？ルト止めせずに軸方
向に移動しうるようにしてもよい。この際、第７図の構
造の連結部は、必ずしも調整手段を設けなくともよい。

上述のように本発明によれば、組立て、調整が容易でか
つ安価な三次元測定機を提供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る三次元測定機の一実施例を示す斜
視図、第２図はその平■１図、第３図は第１図の一部を
切欠いた要部の虻大側面図、第４図は同拡大正面図、第
一５図は本実施例のスライダ部の一部を切欠いた拡大斜
視図、第６図は本発明の他の実施例を示す斜視図、第７
図は各実施例におけるスライダ案内レールの取付構造の
他の構造例を示す要部の断面図である。２１・・・基台、２４・・・穴、２５・・・支持軸、３
１゜３２．４３１，４３２・・・案内レール、４ｏ・・
・測定子支持部材、４１，４２，４４１，４４２・・・
支柱、４３・・・横部材、４４，４５，４４４，４４５
・・・連結部、４６．４７・・・スライダ案内レール、
４９・・・スライダ、５１・・・スピンドル支持体、５
２・・・スピンドル、５３・・・測定子、５４・・・被
測定物、１０１・・・つば付ブツシュ、１０２・・・デ
ル）、１１１，１１２・・・連結ブロック、１１３．１
１４・・・ブツシュ、１１５，１１６・・・つば付ブツ
シュ、１１７，１１８・・・デルト、１１９，１２０゜
１２１・・・補強用ナツト、１２２，１２３，１２４，
１２９・・・位置決めブツシュ、１３０・・・ポル）、
４２５Ａ。４２５Ｂ・・・支持台。第７図

Claims

【特許請求の範囲】（１）互いに直交するＸ、Ｙ及びＺ軸線方向に変位可能
にされた測定子を基台上に載置された被測定物に関与さ
せ、この測定子の移動変位から被測定物の形状等を計測
する三次元測定機において、基台のＸ軸線方向の両側に
Ｙ軸線方向に延在するＹ軸線方向案内部を並設するとと
もに、これら案内部に沿ってそれぞれ支柱を移動可能に
立設し、これらの両支柱のいずれか一方の支柱を当該支
柱が案内される案内部に対しＸ軸線方向変位・不可能に
係合させ、かつ、これらの両支柱の上部間にはスライダ
をＸ軸線方向に移動可能に支持するスライダ案内レール
を渡設するとともに、スライダには２軸線方向に移動可
能に測定子を設け、この測定子の下端の最上限移動位置
よシも上方において前記側皮柱間に当該側皮柱間のＸ軸
線方向間隔を所定寸法に設定するための横部材を固定し
たことを特徴とする三次元測定機。（２、特許請求の範囲第１項において、前記スライダ案
内レールは両支柱に対し着脱可能に取付けられたことを
特徴とする三次元測定機。（３）特許請求の範囲第１項または第２項において、前
記スライダ案内レールはその軸線方向の引張力によって
前記側皮柱間に渡設されたことを特徴とする三次元測定
機。（４）特許請求の範囲第１項または第２項において、前
記スライダ案内レールは、一端をその軸線方向の引張力
によって一方の支柱に固定するとともに、他端をその軸
線方向に変位可能に他方の支柱に支持したことを特徴と
する三次元測定機。