JPS5890102A - 測定機 - Google Patents

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、二次元測定機、三次元測定機、形状ｌ１１１
定枦等のように基台の両側に番外配置された案内部に治
って抑１部材支持部材が移動可能とされた測定機に係シ
、特にその移動機構部の改良に関する。

従来のとの釉泪１１定林における移動機構は、基台の両
側において固定された角柱状の案内レールと、この案内
レールの上面及び両側面から当接されるローラを廟する
測定子支持部材とからなり、前記案内レールには測定子
支持部材の移動量を計測するためのスケールが設けられ
ているのが一般である。

しかし、このような従来構造にあっては、案内レールが
基台に固定的に設けられているため、スケール等に損傷
が生じるなどして案内レールを交換しようとするとき、
その交換が非常に面倒であり、かつ、案内レールの位置
決めがむずかしいために交換移の精度維持が困難である
という欠点がある。さらに、従来構造は案内レールと測
定子支持部材との位置決めもむずかしいものであった。

本発明の目的は、案内部を構成する案内レールの交換が
鶏卵で、かつ、その位置決めも谷易な測定機を提供する
にある。

本発明は、基台に設けられたレール支持部に対し案内レ
ールを浴脱可能に設けるとともに、この案内レールの長
手方向に直交する方向の断面形状を直線部分と円弧部分
とを冶する形；医とし、この直線部分を削言ル−ル支持
部の端面に当接させて案内レールと基台との位詣出しを
し、さらに、この案内レールと測定子支持部材とを、法
紗が１２０度間隔で当該案内レールに当接する３個のロ
ーラを介して係合するようにして削記目的ヲ達成しよう
とするものである。

以下、本発明を三次元沖１定機に適用した一実施例を図
面に基ついて曲間する。

第１図の全体構造図において、略［酊方体に形成でれた
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、Ｐ手方向に情交す
る前後の端面に’ｔ！ｊＩＴｉｎ　Ｌ字形の拍手２３を
それぞれ治している。この基台２１の左右の両側面に−
Ｙ軸線方向の案内部を構成する２本の案内レール３１．
３２が取付けられている。

こ力らの案内レール３１．３２は、基台２１の長手方向
＜ｙ＠ａ方向）より長く形成されるとともに、基台２１
の土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童味である。また、両某内レ
ール３１．　、３２は、円柱の両側を平行に削り餡して
長手方向に直交するｌＩＴ面形状が円弧部分及び＠線部
分からなる略小判形となるようにされ（第２回診服）、
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Ｆのスケール３３が貼
付されている。

前記両１１１１！の案内レール３１．３２には角柱状の
支柱４１．４２がそわぞれ案内レール３１．３２の長手
方向（Ｙ軸線方向）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の途中には内支柱４１
．４２間のＸ１１＋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
に内支柱４１．　、４．２の上端部１１ＪＩ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４．６．４７及び１本の丸棒からなるスラ
イダ微ｐル−ル４８が前言ピ案内レール３１．３２に直
交しかつ基台２１の上面に平省な方向、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軸方自利動自在に支持され、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Ｙｉｌｌｌｉを回動中心として伸
斜司仙に支持されている。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５２の下端には！１４１
１定子５３が取付けられている。この際、スピンドル５
２はスピンドル支持体５１の傾斜が零のとき、丁度ｚｍ
ｍ方向（土工方向）に移動できるように設定され、これ
によシ前計スライダ４９のＸ軸線方向の移動及び支柱４
１゜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上に載置される枦測定物５４に
対し互いに信交するＸ、Ｙ、Ｚ軸線方向に任意に移動で
きるようにされている。また、これらの支柱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４ｑ、角度計測手段５０、スピン
ドル支持体５１及ヒスピンドル５２により１ｊＩ１１９
子支持部材４０が構成されている。

＾１］訃”両連結部４４．４５の上部間に掛は渡された
スライダ微動レール４８とスライダ４９とは常時は摺動
可能にされるとともに、給料ねじ１４４を締付けること
により摺動不可能に固定され、この同定状態で９動レー
ル４８に螺合された調整ナツト１４１を回すことによシ
倣動レール４８を介してスライダ４９が案内レール４６
．４７の軸方向に微動できるようにされている。

なお、第１図中符号８４け測定子支持部材４０の微動送
シ用つまみ、符号８７はその徽動送ｐの作動及び開放を
するためのつまみであり、符号９０は案内レール３１の
両端に設けられ、たショックアプゾーバ、祠号９５は案
内レール３２０両端に設けられたストン・卆である。

第２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検数の穴２４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２５０基端小径部２５Ａ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でいる。甘た、支持軸２５の
先端側には段部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シソ
溝２５Ｄが形成されている。

前記基台２１の一側面に突設された検数の渋持軸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がそれぞれ形成はれ、これらの四部
３１Ａ、、３２Ａ内にまで貫通するねじ穴３１Ｂ、３２
Ｂが前言１断面小’ｌ（ｌ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、３
２Ｂにはそれぞれ先端がチー７４状にされた固Ｗねじ３
４がねじ込１れている。この際、■溝２５Ｔ）の中心線
と固定ねじ３４の中心軸とは位置がずれるように形ｂｙ
されており、この位値すれの方向は固定ねじ３４の中心
線がＶ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の先端チー２ｊ
面が■溝２５Ｄの壁面に歩接したとき支持軸２５の段部
２５Ｂの端面が各案内レール３１．３２の内側の直線部
分に圧殉され、各レール３１．３２の支持軸２５に対す
る取付位置却制が行なえるようになっている。普り、両
案内レール３１．３２は支持軸２５を介して基台２１に
接着固定される際、図示しない位渦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
の上面に対し高精度で平行となるように固定され、判に
寮内レール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。

前言ｅ両案内レール３１．３２のうち一方のレール３１
の外側面には、全長にわたり凹溝３１Ｃが形成され、こ
の凹＄３ＩＣはレール３１の中心軸線と平１ゴに、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
けられている。この凹溝３１Ｃ内には＠ｆＩ　Ｊｉ−ス
ケール３３が貼付され、このスケール３３は、例えはス
テンレス板の表面にμｍメ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ｍｒ′一方の支柱４１の下部にけ係合ブロック６１が
固定され、このブロック６１０邦手方向（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絹づつ設けられている。こわらの
ローラ６２．６３．６４はその周面の法線方向がそれぞ
れ１２０にとなるように配置されるとともに、ローラ６
２の支軸６２Ａに被嵌されるブツシュ６２１３及びロー
ラｆｉ３．６４の支ｔｔＱｂ　６３　Ａ　、　６４　、
Ａ　Ｋ　、％けるローラ６２．ｆｉ３．６４の松嵌部わ
１中心線に対しそれぞれ所定部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との当接が僧実となるようにてれている。また
、ローラ６２，６３．６４のうちローラ６２けレール３
１の断面における頂線部分に当接されるたり）比軒的広
巾に形成され、（ｔｉＪのローラ６３．６４はレール３
１０内張部分に当接されるため狭巾に形成されている。

寧らに、案内レール３１と３伊のローラ６２，６３．６
４とは１２０度方向の３Ｇ”所で当接されているため、
ブロック６１すなわち支柱４１はＸ＠線及びＺ軸線方向
には移動できかいようにされている。

前１ヒ係合ブロック６１には、第３図の概略構成図に示
されるように、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
構成する検出器としての計測ユニット７０が設けられて
いる。この計測ユニット７０は、ガラスなどの透明板に
π１記スケール３３と同様な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
介してスケール３３０表力に光を当てる発光源としての
発光素子７２と、この発光素子７２から発射されスケー
ル３２で反射された光音受光する受光器としての受光素
子７３とから構成され、両スケール３３．７１の相対移
動、に基づく両目盛の明暗による受光器の変化によって
受光素子７３に発生するフィン波状の算流で、支持部拐
４０のＹ方向移動量が割卵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Ｆｉｖ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ねで
いる。

前記他方の支柱４２の下部には保合ブロック６５が固定
され、このブロック６５の一１４向（Ｙ軸線方向）の両
端部にはそれぞれ２偏・のローラ６６．６７からなるロ
ーラ群が各−組づつ設けられている。これらのローラ６
６．６７はその周面の法線方向が１８０度となるよう配
置きれるとともに、各ローラ６６．６７の支軸６　ｆｉ
Ａ　、　６７Ａにおけるローラ６６．６７の被嵌部は支
軸中心線に対しそれぞれ所定量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３
２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６６．６７は１８０贋位勧でレール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２５の軸方向（Ｘ軸線方向）に移動可能にされて
いる。

次に本夾施例における案内レール及びローラの組伺は方
法につき説明する。

案内レール３１．３２に設けられた穴状のａｈの凹部３
１Ａ、３２Ａ内にそれぞれレール支持部としての支持軸
２５の凸部２５Ｃを挿入するとともに、案内レール３１
．３２のもねじ穴３１Ｂ、３２８に固定ねじ３４をねじ
込んで各ねじ３４の先端金各支持軸２５の■溝２５Ｄに
係合させる。これにより固定ねじ３４の中心軸と■溝２
５Ｄの中心とのずれにより各支持軸２５の段部２５Ｂの
端面が案内レール３１．３２のｒｉｉ線部に当接するよ
う移動され、この当接によシ案内レール３１．３２と各
支持軸２５との位置出しが行なわれる。

ついで、接着剤２６を介装した状態において、各支持軸
２５の基端小径部２５Ａｅ基台２１の各穴２４内に挿入
し、図示しない治具を用いて、各案内レール３１　．３
２　　の軸線が基台２１の上面と平行となるように位置
出しし、接着剤２６の硬化を待つ。この際、１ｆｆｉと
なる案内レール３１と他力の案内レール３２との平行度
＠　ｃ’ａあまり重要とはならない。

接着剤２６の硬化後、両案内レール３１．３２に測定子
支持部材４０を組付けるのであるが、この組付けにあた
っては案内レール３１の側が基準とされるため、まず、
この案内レール３１に対する支柱４１側の各ロー２６２
．６３．６４の嶋り具合が適正となるように各ローラ６
２，６３．６４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は案内レール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との当シを同様にして調整し、全体
の組立てが完了する。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の軸方向には移動用能であシ
、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僚持したま
ま両案内レール３１゜３２に支持されることとなる。

上述のような本実施例によりば次のような効果かある。

すなわち、保合ブロック６１と案内レール３１とは３個
のローラ６２．６３．６４で位置すれすることなく取付
けられるから、案内レール３１にスケール３３’！ｒ−
１保合ブロック６１に計測ユニット７０を取付けておけ
ば、スケール３３　ト計測−＋−＝ット７０のインデッ
クススケール７１とは常にクリアランスを一定に保持で
きる。また、−旧、各支持軸２５を基台２１に内定した
のちは、ねじ３４をゆるめて案内スケール３１．３２を
ル換えても常に案内レール３１．３２を基台２１に対し
同一位置に設定でき、従ってスケール３３等が１ｄ傷し
た場合などに容易に取換えることかでき、その後の訴ｌ
ｖも不要である。さらに、案内レール３１へのローラ６
２の係合面とスケール３３の取付用凹＊３１Ｃとは精密
加工により精度良く加工されているから、スケール３３
を凹溝３１Ｃ内に結句するたけでローラ６２の係合面ひ
いてｄインデックスヌケ−ルア１とスケール３３との平
行を住持でき、かつ、保合ブロック６１の移動方向に対
してスケール３３０曲り、ねじれ等の発生がなく、その
訓整も年少にできて組立工数を著しく低減できる。また
、案内レール３１はスケール３３の固定ブロックをも兼
ねているものであるから、格別な金具筆を８世とせず安
価に製作できる。

さら（／Ｃ１案内レール３１．３２は支持軸２５を介し
て基台２１に接か固定きれるものであるから、案内レー
ル３１．３２の基台２１の上部に対する正確な平省度を
容易に得ることができ、かつ、案内レール３１．３２の
撓み防止のために、支持部すなわち支持軸２５の数を多
くしても、各支持軸２５の案内レール３１．３２への取
付誤差は全て接着剤２６の部分で秒収されるから、案内
レール３１゜３２にストレスが発生することもない。ま
た、案内レール３１において、基台２１側に配置される
ローラ６３．６４は、案内レール３１０円弧部分を利用
して傾斜して取付けられているから、ローラ６３．６４
の介在によりＩ内レール３１と基台２１とのｍ゛に設け
なければならないスペースを少なくでき、従って支持軸
２５の基台２１の側面からの突出量を少なくできて片持
梁状の支持形絆上、肩利である。さらに、測定子支持部
材４０の位置規制を一本の案内レール３１で行なえるか
ら、他方の案内レール３２と測定子支持部材４０との保
合構造を簡易な構造にでき、かつ、精度も厳しくしなく
てよいから、この点からも製品コストの低減を図れる。

第４図には本発明の他の実施例が示され、本実施例にお
いては案内レール５３１側に凸部５３１Ｆが設けられる
とともに、この凸部５３１Ｆに■溝５３１Ｇが設けられ
、一方、支持軸５２５側に前１ｅ凸部５３１Ｆに係合さ
れる凹部５２５Ｆが形成されるとともに、この凹部５２
５Ｆ内までに貫通するねじ穴５２５Ｇが上下に形成され
、これらのねじ穴５２５Ｇの中心軸と■溝５３１Ｇの中
心とは、凸部５３１Ｆと凹部５２５Ｆとの保合状態で互
いにずらされてお９、支持軸５２５の端面と案内レール
５３１の直線部とが互いに当接するようにされている。

このように構成されても前記実施例と同様な作用効果が
ある。

第５図には本発明のさらに仙の実施例が示され、本実施
例においてはｌ／−ル支持部材として軸牡の部旧ではな
く、レール状の支持部材６２５を用いたもので、この支
持部材６２５の基端には小巾部６２５Ａが形成され、そ
の小巾部６２５Ａは基台６２１の側面に形成された凹＄
６２１Ａ内に接着剤６２６を介して挿入固定されている
。また支持部材６２５の先端側には段部６２５Ｂを介し
て信条状の凸部６２５Ｃが一体に形成され、この凸部６
２５Ｃの上下面にはそれぞれ■溝６２５Ｄが形成されて
いる。この凸部６２５Ｃには前記各実施例と同様に案内
レール６３１が着脱可能、かつ、Ｖ溝６２５Ｄと図示し
ない固定ねじとの作用により位置出しされて取付けられ
るようになっている。

このような本実施例も前記各実施例と同様な作用、効果
を奏することができる。

なお、創１記も実施例では泪１１定子５３は接触式の構
造のものを図示したか、本発明でいう測定子はこれに限
定されず、静重容侵を用いたもの、あるレール３１．３
２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の上面上に直接
もしくは台座を介して設置してもよく、さらには、基準
とされない案内レール３２側には案内レールは設けず、
基台２１の上面そのものを直接東向としてもよい。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。さらに、本発明は三次元部１定様
に限らず、二次元測定機、形状測定機、その他測定機に
も適用できる。また、スケール３３は光学的反射型スケ
ールに限らず、光透過型スケール、電磁気的スケール、
磁気的スケール、静市容ｉ型スケール、さらには接虚式
スケール々どでもよい。また、前記実施例では案内レー
ル３１．３２をそれぞれ１本づつ設けた例につき説明し
たが、片側に２本以上設け、これらのうち１本は位餉的
基準用とし、残りで測定子支持部材４０の荷１を受ける
ようにしてもよい。このようにすれば、精度の細杆をに
期ｆｉＪ’ｌにわたって行なうことかできる。

きらに、案内レール３１，５３１．６３１の形状は左右
両側に直線部分（平面部分）を有するものに限らず、第
４図の右側に２虚鎖線で示したように右側の＠細部分は
か＜シてもよく、少なくとも一箇肪に直線部分力＜あわ
ば足りる。しかし、直線部分を２管川設けれけローラガ
イド用、スケール貼付界準用などに用いることができて
便利である。

上述のように本発明によねば、案内部を構成する案内レ
ールの交捗が可能で、かつ、その位置決めも容易な測定
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ｄ本発明を三次元Ｉｔ１１１定様に適用した一部
が１！例を示す卯祝図、第２図はその一部を切欠いた要
部の拡大正面図、第３図は本実施例の保合ブロック内の
棚略構成を示す断面図、第４図は本発明の他の実施例を
示す壁部の断面図、第５図は本発明のづらに他の実施例
を示す要部の斜視図である。 ２１・・・専、台、２４．６２４・・・穴及び凹溝、２
５，５２５゜６２５・・・レール支持部を構成する支持
軸及び支持部側、２５Ａ、６２５・・・孝端部を構成す
る小径部及び小巾部、２５Ｃ，５３１Ｆ、６２５Ｃ・・
・凸部、２５Ｄ。 ５３１Ｇ、６２５Ｄ・・・■溝、２６．６２６・・・接
オ、剤、３１．３２．５３１’、６３１・・・案内レー
ル、３１Ａ　、　３２Ａ。 ５２５Ｆ・・・四部、３３，５３３・・・スケール、３
４・・・固定ねじ、４０・・・測定子支持部材、５３・
・・桓１１定子、５４・・・松測足物、６１．６５・・
・保合ブロック、６２゜６３．６４．６６．６７・・・
ローラ、６２Ａ、６３Ａ、６４Ａ。 ６６Ａ　、　６７Ａ・・・支軸、６２Ｂ・・・ブツシュ
、７０・・・計測ユニット、７１・・・インデックスス
ケール、７２・・・発光源としての発光素子、７３・・
・受光器としての受光素子。 代理人　弁理士　木　下　實　三 −２１−−２ 第３図 第４図 １ 第５図 ２１ ＝２；

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）基台の両側に並列配置された案内部に沿って？１
   １１１定子支持部材を移動可能に設”けた測定様におい
   て、前記両案内部の少々くとも一方を案内レールとして
   構成するとともに、この案内レールを前記基台に形成さ
   れたレール支持部に着脱可能とし、かつ、この案内レー
   ルの長手方向に直交する方向の断面形状を直線部分と円
   弧部分とを不する形状とし、この直線部分を前記レール
   多持部の端面に当接させて案内レールと基台との位悔゛
   出しをし、さらに、この案内レールと沖１部材支持部祠
   とを法線が１２０度間隔で当該案内レールに当接する３
   個のローラを介して係合したことｆ４１１とする測定機
   Ｏ （２、特許請求の範囲第１項において、残りの案内部も
   案内レールとして＃Ｉｌ欣するとともに、この仙力の案
   内レールと抑１部材支持部制とを、案内し一方とこの案
   内レールに接するローラとが案内レールのＦ手方向と直
   交する方向に相対変位可能に係合したことを特徴とする
   測定機。 （３）特許請求の範囲第１項または第２頌において、前
   １ピ基台のレール支持部と案内レールとには互いに係合
   する四部及び凸部を形成し、この凸部にけ■溝を形成す
   るとともに、凹部を形成された部相には凹部内に１で先
   端が突出する固定ねじを設け、この固定ねじの軸心と■
   溝の中心線とは位置ずれして形成し、この付価ずれの方
   向は固定ねじの先端が■溝の壁面に当接した際、レール
   支持部の端面と案内レールの直線部とが当接する方向に
   変位する方向とさねたことを特徴とする測定機。 （４）特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに
   おいて、前記ローラは偏心可能に測定子支持部材に支持
   されたことを特徴とする測定機。