JPS5890108A

JPS5890108A - 測定機

Info

Publication number: JPS5890108A
Application number: JP18892681A
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

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、形状測定機等
のように被測定物の形状を計測する測定機に関する。

従来、測定子を被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二次元あるいは
三次元測定機が周知であり、これらの測定機は高い精度
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。

第１図及び第２図には従来一般の三次元測定機の異なる
形式の外観が示されている。第１図において、支持台１
は、ペース２とこのペース２上に設置された基台として
の定盤３とから構成され、この定盤３上には門型の測定
子支持部材４がエアベアリング５，６　　　、　　　　
　　、、　を介してＹ軸線方向（前後方向）移動自在に
支持されている。

また、定盤３と測定子支持部材４との間には光学検出で
きるようにされている。

前記測定子支持部材４は横行部材８を備え、この横行部
材８上にはスライダ９がＸ軸線方向（左右方向）移動自
在に支持されている。このスライダ９と横行部材８との
間には光学式変位検出器などからなるＸ方向移動量検出
器１０が設けられ、スライダ９のＸ＠線方向の移動量が
自動的に検出できるようにされている。また、スライダ
９には角柱状のスピンドル１１が２４＋ＩＩＩ線方向（
土工方向）移動自在に設けられ、このスピンドル１１の
下端には測定子１２が設けられ、さらに、このスピンド
ル１１とスライダ９との間には光学式変位検出器などか
らなる２方向移動景検出器１３が設けられ、スピンドル
１１の２軸線方向の移動量が自動的に検出できるように
されている。

第２図に示される三次元測定機においては、支持台１は
ペース２と、このペース２上に設置された定盤３と、こ
の定盤３の上面両側において立設された支柱１４．１５
とから構成され、この支柱１４．１５上に横行部制８か
らなる測定子支持部材４がエアベアリング５，６を介し
てＹ軸線方向移動自在に設けらねたもので、他の構造は
第１図の三次元測定機の構造と同様である。

このような従来の三次元測定機においては、調整箇所が
ない堅牢な構造が高精度を確保できるという考え方にと
られれていただめ、測定機の構造上の位置的基準を定盤
３の上面に求め、この定盤３上に測定子支持部材４の支
柱部あるいは支柱１４．１５を正確に垂直に立設し、こ
れらの支柱部あるいは支柱１４．１５に横行部材８を正
確に水平に設置し、さらに、この横行部材８に移動自在
なスライダ９を、このスライダ９が支持するスピンドル
１１が正確に垂直方向になるよう設置するなど、定盤３
を基礎として各部を調整しガから順次積上げていくとい
う構造であった。また、測定子支持部材４の支柱部ある
いは支柱１４．１５は横行部材８、スライダ９等の重量
を荷わなければならガいため、その脚部形状は必然的に
大型となっていた。

このため、従来構造では脚部の占める割合が大きいので
、測定に供される有効面積が減縮されるとともに、支柱
高さにより有効高さが制限され、しかも、第２図の構造
にあっては固定された支柱１４、　、１５のために定盤
３上への被測定物の出入れが極めて困難であり、かつ、
支柱間スフ９ンよりも長大物は載置することができない
など、測定機の大型化の割には測定可能な範囲が極めて
狭小であるという欠点を有していた。また、各部を調整
後順次積上げる方式では、最終組立後に精度が悪かった
場合は、どこを調整してよいのか判らず、結局初めから
全て調整及び組立て直さなければ寿らないという欠点も
あった。

本発明の目的は、定盤などからなる基台の可使用面積を
従来より格段に大きくできる測定機を提供するにある。

本発明は、基台の上面に比べ平面度等の精度が劣るとい
う理由から従来は見向きもされなかった基台の側面を利
用することに悲到してなされたもので、基台の一側面に
おいて、基台の上面よシ下方であってこの上面に平行か
つ基台から突出させて案内レールを設け、この案内レー
ルに沿って測定子支持部材を移動自在に設けるとともに
、この測定子支持部材の位置的基準をこの案内レールに
設定し、これにより少なくともこの案内レールが設けら
れた側における基台上の障害物を除去して前記目的を達
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適用した一実施例を第３
図ないし第９図に基づいて説明する。

第３図の全体構造図において、略直方体に形成された石
定盤から々る基台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Ｘ軸線方向案内部
を構成する２本の案内レール３１．３２が取付けられて
いる。これ４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。オだ、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々る略小判形となるよう
にされ（第６図参照）、さらに、一方すなわち第３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の長手方向（Ｘ
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の途中には側皮柱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、さらに画支柱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４６．４７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７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４本５１にはスピンドル５２がその中心
軸力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が増付けられている。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２＠線方向（上下方向）に移動できるよう
に設定され、これにより前言ｅ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＊１１４３、連結部４４，４
５、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５図及び第６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２
４がＸ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２５
Ａが接着剤２６によシ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２
５Ｃ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２１０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３１へづｌれぞれ形成され、これらの凹部３１Ａ、
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３１８，３２８にはそれぞれ先
端がテーノ状にされた固定ねじ３４がねじ込まれている
。この際、Ｖ溝２５Ｄ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成されておシ、この位置ずれ
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・母面がＶ溝２５Ｄの壁面に当
接したとき支持軸２５０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３
１．３２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
ない位置決め治具を用いて接着され、これによシ各案内
レール３１．３２は基台２１の上面に対し高精度で平行
と力るように固定され、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
の底面はレー娑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の下部には係合ブロック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１
２０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ｏ−ラ６３
，６４の支軸６３Ａ、６４Ａにおけるローラ會本や６３
．６４の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２６２，６３．６３の法線方向位置が調整可能
にされ、案内レール３１との当接が確実となるようにさ
れている。また、ローラ６２，６３．６４のうちローラ
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６２，６３はレ
ール３１の円弧部分に当接されるため狭巾に形成されて
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５図参照）。この計測ユニット７０は、ガラス々
と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３
２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の相対移動に基づく両目盛の
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、支持部側４０のＹ方向移動量が
計測できるように々っている。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１ζで確実に受光素
子７３に到達するようにされている。

前記他方の支柱４２の下部には係合ブロック６５が固定
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−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
置されるとともに、各ローラ６６．６７の支軸６ＧＡ、
６’７Ａ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
６６．６７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
２５の軸方向（Ｘ軸線方向）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７図及び第８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。

８１Ｂ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０字の肩部に一端の徐細ねじ部８２Ａをねじ込捷
れるとともに併合ブロック６１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が増付けられた操作軸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８
５と、この揺動駒８５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を閉塞する防塵力／？　　
ｇ　５を取付けられた締付ねじ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０字げね８８と、この０字げね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ゆ帰用支点軸８９とから構成され、
締付ねじ８７をねじ込んで給料ねじ８７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の係合ブロック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の弾性力によシ、フレー
ム８１は確実に案内レール３１の周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、一方の案内レ
ール３１の両端にはそれぞれショックアプゾーパ９０が
取付けられるとともに、他方の案内レール３２０両端に
はストツノぐ９５がそれぞれ取付けられている（第４図
及び第５図参照）。これらの各ショックアプゾーパ９０
は、案内し〜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の内周よシ小さくされたばね
受け９２と、このげね受け９２と筒体９１の内周突部９
１Ａとの間に介装され筒体９１を常時段部端面３１．Ｅ
ＫＭ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
に延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、圧縮げね
９３が撓むことによって係合ブロック６１ひいては測定
子支持部材４０が受ける衝撃−ル３２より大径のストツ
ノそ９５がそれぞれ取付けられている。

前記支柱４１と横部材４３との連結は、第６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
貫通して横部材４３にねじ込まれる？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４３の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、ボルト１０２を締付けることに
より側皮柱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５，６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軸線方向に１通して取付け
られるとともにスライダ案内レール４６．４７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
につげ部が係止されるつば付ブツシュ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？シト１
１フ、１１８と、前記連結ブロック１１１の第５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ツト１１９，１２０，１２１に
進退位置調整可能にねじ込まれた位置決めブツシュ１２
２，１２３，１２４と、これらの位置決めブツシュ１２
２，１２３，１２４をそれぞれ貫通して連結ブロック１
１１にねじ込まれ位置決めブツシュ１２２，１２３．１
２４の固定をそれぞれ行なうデル）　１２５，１２６，
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にねじ込まれ為位置決めブツシュ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において、位置決めブ
ツシュ１２２，１２３，１２４゜１２９及び？ルト１２
５，１２６，１２７，１３０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３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９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、倣動レール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ッ
ト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にねじ込まれた締付ねじ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、この状態で調整ナツト１４１
を回すことによりスライダ４９をＸ軸方向に倣動送りで
きるようにされている。また、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１
４５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Ｘ軸線
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
支持体角度微調整ねじ１５１が回転自在かつ軸方向移動
不可能に支持され、この微調整ねじ１５１にはナツト部
材１５２が螺合され、このナツト部材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１
５４Ａの先端にねじ込まれている。従って１この固定ね
じ１５３がゆるめられているときは、ナツト部側１５２
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微調整ねじ１５１の回転ができな
いようにされている。また、前記回動アーム１５４の下
端部はスピンドル支持体５１の図示し々い回転中心軸に
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１
５４と前記回転中心軸とが一体に固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、−力、
締付ねじ１５５を締付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５１の角度を
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４９側に、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とスビンドル支持体５
１内に設けられた図示しない検出器との作用によりスぼ
ンドル５２ひいては測定子５３の軸方向の移動１す々わ
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、一端をぜんまいばね状に巻込まれて形成された
定圧ばね１６２が張設され、この定圧げね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な速度
で上昇するように付勢され、かつ、スケール１６１の表
面保護も有力えるようにされている。

＾１１記スピンドル５２の下端部にはスピンドル５２と
平行彦スピンドル微動軸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。まだ、支持体５１の側面には前記微動軸１６
３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５２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、
この取付ブツシュ１７１には測定子５３が止めねじ１７
３により着脱可能に取付けられている。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１７１人に測
定子５３を挿入して止めねじ１７３で固定することによ
シ、スピンドル５２の軸線と９０度異なる方向に測定子
５３の先端を向けうるようにされている。なお、取付ブ
ツシュ１７１を用いないことによυ、取付ブツシュ１７
１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、本実施例の使用法につき、第１０図及び第１１図
をも参照して説明する。

使用開始にあたり、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、他の給料ねじ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３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を搬入するのである
が、基台２１の両側には伺ら邪魔物が存在しないため、
第１０図に示されるように、被測定物５４を基台２１の
側方から矢印方向に搬入することもでき、また、第１１
図に示されるように基台２１の巾を越えて載置すること
もできる。このようにして基台２１上に搬入された被測
定物５４は、基台２１上の適宜が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に固定さ
れる。

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２軸線方向の移動量を、
支柱４１の保合ブロック６１に増付けられた計測ユニッ
）７０並びにスライダ４９及びスぎンドル支持体５１内
にそれぞれ設けられた図示しない検出器と各スケール３
３，１４５，１６１とにより読取り、図示しない表示器
等へ表示し、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、前述でゆるめた各締付ねじ８７，１４４゜及び１
６５を締付け、支柱４１．４２のＹ方向への、スライダ
４９のＸ方向への及びスピンドル５２の２方向への微動
送りを行なってもよい。さらに、第１１図に示されるよ
うに、垂直面等を計測する測できる。

また、２軸線に対し所定角度を有する被測定箇所は、こ
の角度に一致するようにスピンドル支持体５１を傾余１
させて行なう。この支持体５１の傾斜は、締付ねじ１５
５をゆるめて支持体５１を傾斜自在とし、この状態でほ
ぼ所望の角度となるように角度計測手段５０を見ながら
支持体５１を傾斜設定して締付ねじ１５５を締付け、そ
の位置で固定する。ついで、固定ねじ１５３をゆるめた
状態で角度調整ねじ１５１を回して角度の倣調整を行な
う。

上述のような本実施例によれば、次のような効果がある
。

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を小型にできて装置のコスト
低減を図れるばかりでガく、装置全体をも小型（１ｊで
きて設置スペースを少なくできる。寸だ、基台２１の上
面に何ら邪魔物が々いから被測定物５４の出入りが制約
されず、かつ、基台２１の上面より太きガ被測定物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。さらに、両
側の案内レール３１．３２は基台２１の長さより長く設
定されているから、この点からもより大きな被測定物５
４の測定が可能となる。まだ、支柱４１．４２を案内レ
ール３１．３２に移動自在に支持するローラ６２，６３
，６４，６６゜６７はレール３１．３２の長手方向にい
くつ並べても測定の有効面積に何ら影響を与えないから
、これを比較的多く用いることにより支柱４１．４２を
安定して支持することができる。さらに、基台２１上に
邪魔物がないことから、被測定物５４の自動設置、取外
しが容易に行なえる。

前記案内レール３１．３２の基台２１への固定は、支持
軸２５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側
４０を設置できる。この際、測定子支持部材４０の各部
、すなわち、支柱４１，４２の部分、スライダ案内レー
ル４６　、４７の部分、スライダ４９０部分及びスピン
ドル支持体５１の部分はそれぞれユニット化されて各自
組立可能とされ、かつ、調整は連結部４４，４５の部分
で全て行なえるから、両案内レール３１．３２のいずれ
か一本、本実施例では案内レール３１を基準として組立
てればよく、従って両レール３１゜３２の平行度等はあ
まり問題としなくてよいから、それぞれのレール３１．
３２を基台２１の上面から同一寸法に取付けるだけでよ
く、組立作業の容易化を図ることができる。また、案内
レール３１゜３２は、各支持軸２５にＶ溝２５Ｄと固定
ねじ３４とで所定位置に位置決めされて着脱可能とされ
ているから、スケール３３の損傷時等においてレール３
１．３２の交換を容易に行々うことかできる。

前述のように測定子支持部材４０の各部はユニット化さ
れているから、各部のみの交換も可能で、例えば支柱４
２のみを交換することもでき、かつ、両支柱４１．４２
は曲りがなければ、よいから伸縮可能として測定範囲の
拡大を図ることもできる。また、支柱４１．４２とスラ
イダ案内レール４６．４７は調整手段を有する連結部４
４．４５を介して連結したから、この連結部４４．４５
一箇所で測定子５３のＸ、Ｙ、Ｚ＠糾力方向調整を全て
行なうことができる。

さらに、両支柱４１．４２間は横部材４３を介して引張
力で連結されているから支柱４１．４２及びスライダ案
内レール４６．４７を含む構造体の剛性を大きくできる
。この際、横部材４３は測定子５３の下端部の最上昇位
置よシ上方にあれば足りるから、支柱４１．４２の必ず
しも上端に設ける必要がなく、両支柱４１，４２の中間
部に設けつるから、支柱４１．４２の下端部間の拡がり
方向の変形を有効に防止できる。

また、支柱４１の微動送シ機構８０は簡易な構造である
から、きわめて安価に提供できる。さらに、基台２１は
石定盤で構成されているから高精度の測定を維持できる
。

なお、前記実施例では測定子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。捷だ、
両案内レール３１゜３２のうちの基準とされ々い案内レ
ール３２は必ずしも基台２１の側力であってかつ上面よ
り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。さラニ、本発明は三次元測定機
に限らず、直交三軸のうちいずれか一軸力向には移動不
可能とした二次元測定機あるいは形状測定機など他の形
式の測定機にも適用できる。しかし、装置そのものが大
型で、かつ、高価な三次元測定機に適用すれば、より有
効である。また、前記実施例では支柱４．１．４２は片
側釜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３１．３２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。

上述のように本発明によれば、基台可使用面積の広い測
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図及び第２図は従来の三次元測定機の異なる例をそ
れぞれ示す斜視図、第３図は本発明を三次元測定機に適
用しだ一実施例を示す斜視図、第４図はその平面図、第
５図は第３図の一部を切欠いｆｃ要部の拡大側面図、第
６図は同拡大正面図、第７図は本実施例に用いられる微
動送り装置の拡大斜視図、第８図は同拡大断面図、第９
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１０図及び第１１図は本実施例のそれぞれ異なる使
用態様を示す斜視図である。２１・・・基台、２４・・・穴、２５・・・支持軸、３
１゜３２・・・案内レール、４０・・・測定子支持部材
、４１゜４２・・・支柱、４３・・・横部材、４４．４
５・・・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、
５２・・・スピンドル、５３・・・測定子、５４・・・
被測定物、９０・・・ショックアプゾーバ。代理人　弁理士　木　下　實　三

Claims

【特許請求の範囲】（１）基台上に載置された被測定物に対して変位可能と
された測定子の移動変位から当該被測定物の形状等を計
測する測定機において、基台の一側面に案内レールを基
台の上面より下方であってこの上面に平行かつ基台側面
から外方に突出させて設け、前記測定子を有する測定子
支持部材の一端をこの案内レールを位置的基準として案
内レールに沿って移動自在に支持したことを特徴とする
測定機。（２、特許請求の範囲第１項において、前記基台は石定
盤とされ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項におい（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
、前記案内レールの他にこの案内し一ルと対をなすもう
一本の案内レールを基台の他側に設けるとともに、これ
らの２本の案内レールは基台の長さより長大とされたこ
とを特徴とする測定機。（５）％許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに
おいて、前記案内レールの両端にはショックアプゾーパ
が取付けられたことを特徴とする測定機。