JPS5890104A - 測定機の微動装置 - 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、各種測定機において相対移動する２つの部材
間に介装され、両部材の微動送り及び微動送りの解放と
を行なえる測定機の微動装置に関する。

従来、各種の測定機において、被測定物と測定子とを相
対的に移動させて測定する必要性から、これらの測定機
には各種の案内レールと、この案内レールに沼って移動
可能な保合ブロックとが設けられている。この際、測定
機のうち特に１１７ｍな測定を行なう機種であって、か
つ、測足の迅速化を要求するものにあっては、案内レー
ルと保合ブロックとを精密測定時に微動送りでき、迅速
移動時にこの微動送りを開放して自由に手動送りできる
ようにした装置が開発されている。

従来のこの種微動装置は、例えば特開昭４９−１０７５
９号公報に記載されるように、送りねじと、この送りね
じに開閉可能に螺合されたハーフナントと、このハーフ
ナツトを保持するとともに補正部材を介してハーフナツ
トを開閉動作させる゛アームとからなり、このアームの
開閉動作に対応して自由送り及び微動送りを行なえるよ
うになっている。

しかし、このような従来装置に２ｂっでは構造が複雑で
１Ｑ価となり、かつ、自由送９時に誤ってノ・−フナッ
トの閉止操作を行なうと送りねじ等の主要部品全損傷し
てし甘うという欠点がある。

本発明の目的は、構造が簡単で安価に製作でき、かつ、
取扱いも谷易な測定機の微動送り装置を提供するにある
。

本発明は、微動送りの開放を送りねじに螺合されるナン
ドの部分で行なうという従来の考え方から腕脚すること
によりなされたもので、案内レールと相対移動自在にさ
れた保合ブロックに微動送り手段を介してフレームを回
動自在かつ案内レールの長手方向に相対移動可能に取付
け、このフレームには案内レールをその半径方向から挾
むように２つの腕木部を対向して設け、これらの腕木部
の一方の腕木部の案内レールに対向される位置に揺動駒
を取付け、との揺動駒にはねじなどからなる締付部材を
案内レールに向って進退可能に設け、この締付部材の進
出により他方の腕木部との間で案内レールを挟持固定し
、この固定状態で微動送り手段を作動させることにより
微動送りを可能とし、一方、締付部材の後退時には他方
の腕木部を礫内レール力・ら離反させて案内レールと係
合部材と・の自由移動を保償する板ばねなどからなる付
勢手段を設けて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スＮ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し穴
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Ｘ軸線方向案内部
を構成する２本の案内レール３１．３２が増刊けられて
いる。これらの案内レール３１．３２は、基台２１の長
手方向（Ｘ軸線方向）長さより長く形成されるとともに
、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重味であ
る。また、両案内レール３１．３２は、円柱の両側を平
行に削り浩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なるようにされ（第２
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１目１１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３］、３２には角柱状の支柱４１
．４２がそれぞれ案内レール３１．３２の長手方向（Ｘ
軸線方向）に清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の途中には側皮＋＋、４１．４
２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、さらに側皮柱
４１．４２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４６．４
７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
線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
５２の下端には測定子５３が取付けられている。この際
、スピンドル５２はスピンドル支持体５１の傾斜が零の
とき、丁度Ｚ軸線方向（上下方向）に移動できるように
設定され、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Ｘ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
被測定物５４に対し互いに直交する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。

前記両連結部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、締付ねじ１４４を給料けることにより
摺動不可能に固定され、この固定状態で微動レール４８
に螺合された調整ナツト１４１を回すことにより微動レ
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２４は基台２１の側面において設け
られた複数の穴で、この穴２４は図示してないが第１図
中基台２１のむこう側の面にも設けられており、かつ、
Ｙ軸線方向に直列に配列されている。これらの穴２４に
は接着剤を介して支持軸２５が固定され、これらの基台
２１の両側の支持軸２５にはそれぞれ案内レール３１．
３２が着脱可能に取付けられている。塘た、符号９ｏ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、符号９５は案内レール３２０両端に設けられた案内
レール３２より大径のストッパであり、符号１６５はス
ピンドル５２の自由動を微動送りにするための締付ねじ
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、前記両案内レール３］、３２のうち一方のレール３
１の外側面には、全長にゎたり凹溝３１Ｃ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の外イ則面と平行になるよう同
時研磨などにょシ高精度に仕上げられている。この凹溝
３１　Ｃ内ニハ前記スケール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　（第
４図参照）からなるローラ群が各１組づつ設けられてい
る。これらのローン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、それら
のうち１つ、すなわち第２図に示されているローラ６２
が案内レール３１の外側の直線部分（平面部分）に当接
されて保合ブロック６１の回り止めがされるとともに、
他の２個のローラ６３，６４は円弧部分の中央からはず
れた位置に当接されている。

前記係合ブロック６１には、測定子支持部材４０のＹ軸
線方向の移動針を計測するＹ方向計副手ｔａ　＊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。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衣而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で反射された光を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針の変化によって受
光素子７３に発生するサイン波状の電流で、支持部材４
０のＹ方向移動針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
射されて確実に受光素子７３に到達するようにされてい
る。

また、保合ブロック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図及び第４図にも示されるように、側面逆Ｃ
字状に形成されて上下に腕木部８１Ａ、８１　Ｂを形成
され且これらの腕木部８１Ａ。

８１Ｂの先端部を前記案内レール３１の上下の円弧部分
にそれぞれ対向するよう配置されたフレーム８１と、こ
のフレーム８１の６字の肩部に一端の微細ねじ部８２Ａ
をねじ込まれるとともに保合ブロック６１にブツシュ８
３を介して回転自在に支持され且他端がブロック６１か
ら突出されてっ１み８４が取付けられた微動送り手段と
しての操作軸８２と、前記フレーム８１の上方の腕木部
８１Ａ先端に形成された溝８１Ｃ内にピン８５Ａを介し
て揺動自在に支持された揺動駒８５と、この揺動駒８５
を貫通して進退可能にねじ込まれその下端が案内レール
３１の上面に尚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６１Ａを介して外方に突出されか
つこの長孔６１Ａを閉塞する防塵カバー８６を取付けら
れた給付部材としての締付ねじ８７と、前記フレーム８
１の０字の肩部下面に一端を固定されるとともに他端を
内方に折返された付勢手段としての０字ばね８８と、こ
の０字ばね８８の折曲げられた内端及びフレーム８１の
０字の内面上部とにその周面が当接可能にされるととも
にブロック６１に支持されたフレーム復帰用支点軸８９
とから構成され、締付ねじ８７をねじ込んで給付ねじ８
７とフレーム８１の下方の腕木部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８
２を回転させれば、操作＃Ｊ８２とフレーム８１とが微
動されて測定子支持部材４０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３１との当接を解除すれば、ブロック６１は
案内レール３１に対し自由移動可能となり、従って測定
子支持部材４０も移動自在となるようにされている。こ
の際、一端を支点軸８９に当接された０字ばね８８の弾
性力により、フレーム８１は確実に案内レール３１の局
面から離れることとなる。

前記両側の案内レール３１．３２のうち、一方の東向レ
ール３１の両端には前述のようにそれぞれショックアプ
ゾーバ９０が取付けられている。これらの各ショックア
プゾーバ９０は、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
に当接可能な内周突部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、このばね受け９２と筒体９１
の内周突部９１Ａとの間に介装され筒体９１を常時段部
端面３１Ｂに当接するよう付勢する付勢手段としての圧
縮ばね９３とから構成され、筒体９１の案内レール３１
の大径部側に姑長された端部に保合ブロック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保合ブロック６１ひ
いては測定子支持部材４０が受ける衝撃が少なくなるよ
うにされている。

次に本実施例の使用法につき説明する。

使用開始にあたり、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き、この状態で測定子支持部
材４０を第１図に示されるように基台２１の一端側に移
動させておく。

ついで、基台２１上に被測定物５４を搬入し、基台２１
−ヒの適宜な被測定物取付用ねじ穴２２及び図示しない
取付治具を用いて基台２１に固定する。

基台２１上に固定された被測定物５４は、従来の三次元
測定機と同様にして各部の寸法、形状等が計測される。

すなわち、スピンドル５２の下部を把持し、測定子５３
の先端を順次被測定物５４の所定位置に接触させ、この
ときの測定子５３゛のＸ、Ｙ及びＺ軸線方向の移動歇を
、支柱４１の保合ブロック６１に取付けられた計測ユニ
ット７０並びにスライダ４９及びスピンドル支持体５１
内にそれぞれ設けられた図示しない検出器とスケール３
３及び図示しないスケールなどとにより読取り、図示し
ない表示器等へ衣示し、さらには常用のデータ処理装置
でデータ処理してプリントアウトされる。

また、必要に応じて、前述でゆるめた各締付ねじ８７，
１４４．及び１６５を締付け、支柱４１．４２のＹ軸線
方向への、スライダ４９のＸｆｑｌＩｍ方向への及びス
ピンドル５２の２軸線方向への微動送りを行なってもよ
い。

ここにおいて、支柱４１．４２のＹ軸線方向への微動送
りについて第３，４図を参照して詳細に説明する。

第４図に示されるように、締付ねじ８７の先端とフレー
ム８１の下方の腕木部８１Ｂとが案内レール３１から離
れ、案内レール３１と保合ブロック６１とがフリーな状
態から、給付ねじ８７全ねじ込んでいくと、１ず締付ね
じ８７の先端が案内レール３１の円弧部分の中央に当接
され、さらにねじ込まれると、フレーム８１はＵ字はね
８８に抗して操作軸８２を中上・とじて第４図中時計方
向に回動され、下方の腕木部８１Ｂの先端が案内レール
３１の下方円弧部分の中央に当接され、これにより案内
レール３１は締付ねじ８７と腕木部８１Ｂとに挾持、固
定される。

ついで、操作軸８２を回わすと、この４〜（作軸８２は
太く形成された微細ねじ８２Ａの端部とつまみ８４の端
部との…１でブツシュ８３に回転自在かつ軸方向移動不
可能に支持されており（第２図番１！（（、）　、かつ
、この操作軸８２の微細ねじ８２Ａに螺合されているフ
レーム８１は前述のように案内レール３１に固定されて
いるため、操作軸８２ひいてはこの操作軸８２にブツシ
ュ８３を介して連結されている係合ブロック６１は案内
レール３１の長手方向に微１づつ移動され、いわゆる微
動送りが行なわれる。

このようにして微動送りを終ってのち締付ねじ８７をゆ
るめると、フレーム８１はＵ字ばね８８の作用により第
４図中反時計方向に回動されて腕木部８１Ｂは案内レー
ル３１の下面から離れ、さらに締付ねじ８７をゆるめる
とＵ字ばね８８がばね力のない自由形状となシ、ついで
締付ねじ８７は案内レール３１の上面から離れて微動送
り装置８０による案内レール３１の挟持が完全に解放さ
れる。これにより保合ブロック６１は案内レール　。

３１に対し自由に移動できることとなる。

上述のような本実施例によれば、次のような効果がある
。

微動送り装置８０は、微動送り手段としての操作軸８２
を介して保合ブロック６１に回動自在がつ案内レール３
１の長手方向に相対移動可能に取付ケラれた逆Ｃ字状の
フレーム８１、このフレーム８１に揺動駒８５を介して
取付けられた締付ねじ８７などからなり、割ナツト、ベ
アリング等の高級な部品を用いることなく、簡単な部品
で構成されているから安価に提供でき、かつ、その操作
も容易にできる。１だ、案内レール３１を半径方向かつ
反対方向から２両所で締付けるから、一方向に押圧する
ものと異なり案内レール３１に撓みを発生させることが
ない。従って、保合ブロック６１の移動はスムーズに維
持されるとともに、精度に影響を与えることもない。さ
らに、締付ねじ８７と腕木部８１Ｂとによる締付箇所は
ローラ６２゜６３．６４が当接する箇所と異なるから、
仮に締付箇所に変形が生じても保合ブロック６１の移動
には全く影響を与えることがない。

また、フレーム８１と保合ブロック６１に支持された復
帰用支点軸８９との間には付勢手段としてのＵ字はね８
８が介装されているから、フレーム８１及び締付ねじ８
７は、締付ねじ８７の解放操作時、案内レール３１と完
全に保合がとけるため、保合ブロック６１の移行が阻害
されることがない。

なお、前記実施例においては、微動送り手段としては微
細ねじ８２Ａを有する操作軸８２につき説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、例えば減速機を
介したランクとビニオンとで構成し、ピニオンを回転さ
せることによりフレーム８１側に設けたラックを案内レ
ール３１に泪って移動させるようにしてもよく、さらに
はその他の構造でもよい。また、締付部材も締付ねじ８
７のようなねじに限らず偏心カムなどを用いてもよく、
要するに案内レール３１側に進退可能で、腕木部８１Ｂ
との間で案内レール３１を挟持できればよい。さらに、
付勢手段は、板ばねからなるＵ字ばね８８に限らず、例
えば下方の腕木部８１Ｂと係合ブロック６１の底部との
間に介装される引張ばね、上方の腕木部８１Ｂと係合ブ
ロック６１の天井部との間に介装される圧縮はね、さら
には操作軸８２を支点としたねじりコイルばねなど何で
もよく、そのばね形式も板ばねに限らず、コイルげね、
線ばねなどでもよく、さらにはばねに限らずゴムあるい
は腕木部８１Ｂの先端に固定される重錘な２もよい。こ
れらの場合において、付勢手段によるフレーム８１の回
動角度を規制するストッパを係合ブロック６１等に設け
ればより有効である。

さらに、前記実施例においては案内レール３１は基台２
１に固定され、係合ブロック６１は自由移動可能とされ
たが、これとは逆に案内レール３１側を自由移動可能と
し、係合ブロック６１側を固定してもよく、要するに相
対移動可能であればよい。この後者の場合、１案内レー
ル」という名称は適切でないが、これは実質的な問題で
はない。

また、本発明は、三次元測定機に用いられるものに限ら
ず、二次元測定機、形状測定機、各種測定機の載物台等
にも適用できるものである。

上述のように本発明によれば、構造が簡単で安価に製作
でき、かつ、取扱いも容易な測定機の微動送り装置を提
供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を三次元測定機に適用した一実施例を示
す斜視図、第２図はその一部を断面した要部の拡大イ９
１１面図、第３図は本実施例の要部を示す一部を切欠い
た拡大斜初図、第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ線に沿う拡
大断面図である。 ２１・・・基台、３１・・・案内レール、４０・・・測
定子支持部材、６１・・・保合ブロック、８０・・・微
動送り装置、８１・・・フレーム、８１Ａ、８１Ｂ・・
・腕木部、８２・・・微動送り手段としての操作軸、８
５・・・揺動駒、８７・・・締付部材としての締付ねじ
、８８・・・付勢手段としてのＵ字ばね。 代理人　弁理士　木　下　買　三

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基台に固定された案内レールに保合ブロックを相
   対移動自在に取付けるとともに、この保合ブロツクに微
   動送り手段を介してフレームを回動目在かつ案内レール
   の長手方向に相対移動可能に取付け、このフレームには
   前記案内レールをその半径方向から挾むよう対向される
   ２つの腕木部を設け、これらの腕木部のうち一方の腕木
   部の案内レールに対向される位置に揺動駒を揺動自在に
   取付けるとともに、との揺動駒に締付部材を案内レール
   に向って進退可能に設けてこの締付部材の進出時に締付
   部材と他方の腕木部とで案内レールを挟持固定可能とし
   、かつ、締付部材の後退時に前記他方の腕木部を案内レ
   ールから離反させる付勢手段を設けたことを特徴とする
   測定機の微動装置っ（２）　　特許請求の範囲第１項に
   おいて、前記案内レールと前記締付部材及び他方の腕木
   部とが当接する箇所は案内レールと係合ブロックとの係
   合箇所以外のところとしたことを特徴とする測定機の微
   動装置。