JPS59218902A - 多次元測定機 - 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、被測定物の２次元的、あるいは３次几的な寸
法、輪郭等を測定する多次元７１１１１定機の改良に関
する。

被Ｎ！Ｉｆ　’Ｎ物の・」法、輪郭等を２．３次元的に
Ｉ！ｌｌ定する多次元ｘｔｌＩ定機が多くの分野で利用
されているが、従来の多次元測定機の一般的構造は定盤
を中心部ｌとじで各構成部材を順次組み立てていく構成
であった。従って、種々の大きさ、形状等の被ｘｌｌ＋
　＞、ｉ：’物の測定ができるように予め十分な測定範
囲を確保しておくためには、測定機全体が大きいもので
なければならなかった。

ところか、実際の測定では、被測定物は必ずしも大きな
ものではないことが多く、特に、Ｚ軸方向の大きさく高
さ）は小さいことが多いものであるために、？１ｌｌｌ
定機全体を大型のものどしておくことは不経済となるこ
とが多かった。また、被測定物全体としては大型であっ
ても必要な測定箇所は、たとえば、特定の摺動面とか嵌
合部分の表面粗らさ、内径等だけである等１部分的δＩ
ＩＩ定のみであることが多いにもかかわらず、被測定物
を定盤上に載置するために測定機全体を大型化せざるを
得ないものであった。

更に、構造がこのように大型化するので、Δ１１定精度
保証のための技術的負担も大きくなり、運搬や組立て等
も困難なものであった。

また、定盤と測定子との位置関係が測定機本体の構造に
より予め所定範囲内に制限されているため、ｆｌｌｌｌ
定可能な被測定物の形状や大きさに制約を受けやすいと
いう利用」−の欠点を有していた。しか、も、被測定物
の定盤上へ成句けや取外しに手間がかかり、特に、被測
定物が大型のものである場合には所定位置への搬入、搬
出も困難で自動化も容易ではなかった。また、測定姿勢
も制約され、これらの点から作業性の低いものであった
。

本発明は、このような従来構造の有する種々の欠点が、
被測定物を測定機に設けられた定盤上に載１〆１させて
２．３次元的測定をしなければならないという固定観念
より生ずるものであり、また、２．３次元的測定に際し
ては、必要なのは定盤」−からの絶対的＝Ｊ法ではなく
、測定各所のＨわば相対的・Ｊ／）、であるという点に
着目してなされたものである。

即ち、本発明の目的は、構造が簡易で小型化も容易であ
り、紅１ｈ的負担が少なく、しかも、作業性にも優れた
多次元７１１１定機を提供するにある。

そのため本発明は、定盤上あるいは被測定物−に′Ａに
適宜載置可能な枠体に、例えばタンチ信壮プローブの先
端等の被ａｌｌ定物に当接して信号を生じさｌ−る１ｌ
ｌｌ＋定子あるい１；Ｌ被測定物に単に当接するだＨの
λ１１定了を、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚａｂ方向の名
々に移動可能に支持させるとともに、前記ｆｌｌｌ定子
のＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の各々の移動変位量を検出するＸ＠
力方向Ｙ軸方向、Ｚ軸方向変位検出装置と、を設けて、
これにより１通常とこの作業所にでもある定盤に、ある
いは定盤上に載置された被測定物自体の上に前記枠体を
載置させ、測定子の３次元的移動により被測定物の必要
箇所を測定するようにして前記目的を達成しようとする
ものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図には本発明に係る多次元測定機の第１実施例が示
され、図中、定ａ　Ｉ　ＪＺには可搬型の（運搬可能な
）枠体２が載置されている。

枠体２は、第１、第２のＸ軸シール３．４と第１、第２
の支脚５．６と、複数の連結体７と、から構成されてい
る。第１．第２のＸ軸シール３．４は各々Ｘ軸方向に沿
って配された長尺な軸材等であり、たとえば第１のＸ軸
シール３は１木で第２のＸ軸シール４は圧いに平行な２
木とされる等している。また、これらＸ軸シール３．４
は前記支脚５．６に両端が固定されている。支脚５．６
は汁々略コ字型形状とされており、両端部に前記Ｘ軸シ
ール３．４の各々の両端部が固定された状！／１：とな
っている。

２つの支脚５．６は両端側において連結体７を介して各
々連結されており、これにより、第１、第２のＸ軸シー
ル３．４は所定間隔（前記連結体７のＩ４さに対応した
間隔）を隔てて互いに平行に固定され、また、枠体２は
全体として直角四辺形１大に構成されている。

前記第１の支脚５の下端面の長手方向略中央位；ｒゞＩ
には所定の長さの平面状の載置部８が形成され、一方、
前記第２の支脚６の下端面の長平方向両端側には各々前
記載置部８と同様に平面状の載置部９、ｌｏが形成され
ており、従って、枠体２Ｌｌ　３箇所の載置部８〜１ｏ
において前記定盤１−１−に載置されている。また、載
置部８と載置部９゜ＩＯとはｌＬいに一＋ｉ−行に配置
されている。

前記第１　、　’Ａ　２　（７）　Ｘ軸シール３．４間
ニハ第１のスライダ１１がＸ　ｅｂ力方向泊って移動可
能に渡架されている。第１のスライダ１１は、両端側に
第１．第２の移動体１２．１３を各々有し、第１の移動
体１２は第１のＸ軸シール３に移動ｏ（能に支持され１
ｇ：ｆＳ２の移動体１３は第２のＸ軸シール４に移動口
ｆ能に支持されている。また、２つの移動体１２．１３
はＹ軸シール１４により互いに連結されている。Ｙ軸シ
ール１４はたとえば図中上下に所定間隔を隔てて平行に
並べられた２木の長尺な軸材より構成され、このＹ軸シ
ール１４により前記２つの移動体重２．１３は共に（同
時に）Ｘ軸方向に泊って移動可能とされている。

前記第２の移動体１３には、Ｘ軸方向変位検出装置１５
が備えられている。このＸ軸方向変位検出装置１５は、
Ｘ軸シール４に対する第１のスライダ１１（第２の移動
体１３）の移動変位量を検出する装置であり、機械的構
造であると電気的構造であるとを問わない。変位検出装
置１５が機械的構造である場合には、たとえば、Ｘ軸シ
ール４にランクが刻説されるとともに、このラックに噛
合するピニオンが第２の移動体１３側に設けられＣいる
等している。また、変位検出装置１５が電気的構造であ
る場合にはたとえば、Ｘ軸シール４側にメインスケール
が設けられ、第２の移動体１３側にはインデックススケ
ールおよびこのインデックススケールと前記メインスケ
ールとを挟持する・対の発光素ｆ−および受光素子が備
えられる光電式エンコーグ等であってもよいし、あるい
はまた、磁気式エンコーダ等であってもよい。

また、第２の移動体１３には変位検出装置１５により検
出された変位量を表示するＸ＠１１方向変位ｊ、１表小
装置１６が備えられている。この表示装置１６は、］１
盛扱および指針からなるアナログ表示式のものであって
もよいしデジタル表示式のものであってもよいし、ある
いはこれら画表示式が併、没されるものであってもよい
。

前記Ｙ軸シール１４には、第２のスライダ２１かＹ軸方
向に治って移動可能に支持されている。

このｒｌ’ｙ　２のスライダ２１には、Ｙ軸方向変位検
出装置２２が備えられ、この変位検出装置２２によりＹ
軸シール１４に対する第２のスライダ２１の移動変位量
が検出され、この検出された価は、第２のスライダ２１
に備えられたＹ軸方向変位量表示装置２３により表示さ
れるようになっている。

Ｙ軸方向変位検出装置２２は、Ｘ軸方向変位検出装置１
５と同様に、機械的構造および電気的構造のいずれでも
よく、Ｙ軸方向変位量表示装置２３はアナログ表示式で
もデジタル表示式でも両方式の併設型でもよい。

また、第２のスライダ２１にはスピンドル３１がＺ軸方
向に沿って移動可能に支持され、このスピンドル３１の
第２のスライダ２１に対するＺ軸方向の移動変位量は第
２のスライダ２１に備えられたＸ軸方向変位検出装置３
２により検出され、検出された価は、Ｚ軸方向変位量表
示装置３３により表示ネれるようになっている。また、
スピンドル３１の図中下端部には測定子３４が設けられ
ており、この測定子３４が前記第１、第２のスライダ１
１．２■およびスピンドル３１を介して前記枠体２に対
して３次元的に移動されて定盤ｌ上に載置された被ｆｌ
ｌｌｌ定物（図示せず）の各測定箇所に当接されｆｌす
るＪ：う構成されている。なお、前記Ｚ軸方向変位検出
装置３２は機械的構造でもよいし゛電気的構造でもよく
、Ｚ軸方向変位に表示装置３３はアナログ表示式、デジ
タル表示式のいずれでもよいし両方式の併設型でもよい
。

このような本実施例によれば、定盤１」二に枠体２を載
置し、しかも、枠体２内に被測定物の被測定個所が位置
する状態で載置し、測定子３４を３６・元帥に移動させ
て被測定個所に当接させ、その際の測定ｒ−３４の３次
元的移動量を各検出装置１５．２２、および３２により
検出して被ａｌｌｌ定個所の・Ｊ−法、輪郭を測定する
こととなり、次のような効果を有している。なお、定盤
ｌ上に被１１＋１１定物を４に、　Ｅ’ｌした後に枠体
２を定盤ｌ上に載置してもよいし、枠体２を載置した後
に被測定物を載置してもよい。

本多次元測定機は、通常どこの作業所にでもある定盤１
１−に位置して用いるものであり自らは定盤を備えてい
ないため、構造が簡易で小型化も容易であり、経済的負
担が少ない。また、軽酸であるため持ち運びにも便利で
ある。

さらに、従来は、比較的小型の被測定物を測定する場合
には被測定物に対して測定機がやや大袈裟となることが
多かったが、木実施例ではそのような事はなく、この点
からも経済的負担が少ない。

また、定盤を備えた従来構造では被測定物の定盤−１−
への搬入、搬出が困難であったが、木実施例を用いる場
合には定盤ｌ上への被測定物の搬入、搬出の障害となる
ものが存在しないために搬入、搬出を迅速に行うことが
でき作業性に優れ、また、自動化も容易である。さらに
、測定姿勢の制約を受けにくいために、この点からも作
業性に優れている。

また、構造が簡易化されているので、測定精度保証のた
めの技術的負担が軽減されることとなり、高精度測定が
現実されやすいという効果がある。

また、各々が比較的十分な面積を有し且つ互いに平行に
配置された３個所の載置部８．９．１０により枠体２が
載置されるため、載置状態が安定しており、この点から
も測定精度および作業性の向１−がはかられている。さ
らにまた、Ｘ軸シール４やＹ軸シール１４が各々２本柱
構造である事も測足精１ｒｊを安定化させ珪つ向−１−
させている。

次に、前記第１実施例以外の実施例につき説明するが、
前記第１実施例と同様若しくは近似する７ｊ１分は同一
のネコ号−を用いて説明を省略若しくは簡略にする。

第２図には第２実施例が示されている。図中、被ｌ１ｌ
ｌｌ定物４０上の枠体４１は、その四隅に各々支１１１
１１４２を右しており、これら支脚４２により第１、第
２のＸ軸シール３．４は連結体７を介して所定間隔を隔
て−ＣＩＬいに平行に配置されている。

ｊ、た、Ｙ軸シール１４は回転体４３．４４を介して第
１、第２の移動体１２．１３に連結されており、スピン
ドル３１はＸＺ平面内において回動され得るよう構成さ
れている。即ち、測定子３４の向きがｘＺＹ面内におい
て広範囲に亘り変更可能どなっている。このような第２
実施例によれば、前記第１実施例と同様の作用、効果を
奏する他、３４の向きかえられるため、被測定物４０の
形状等に応じて測定子３４を対応させることが極めて容
易であるという効果がある。

また、前記支脚４２には永久磁石を利用した被測定物４
０への固定装置が設けられており、着脱レバー４３を操
作して支脚４２内に内蔵された永久磁石の位置（向き）
を移動することにより、枠体２が被測定物４０に着脱可
能に固定されるようになっている。したがって、装置全
体を極めて軽量化させた場合等にも、枠体２が不用意に
位置ずれ等を起こすことがないという効果がある。

第３図には第３実施例が示されている。図中、枠体５１
の四隅には角部連結部材５２が備えられ、これら４つの
連結部材５２により第１、第２のＸ軸シール３．４が連
結体７を介して全体として方形枠体状となるよう連結さ
れている。各連結部材５２には、各々支脚５３がＸ軸方
向（高さ方向）に沿って移動調整可能に設けられている
。また、スピンドル３１の先端側にはタッチ信号プロー
ブ５４が取＋ｊけ角度調整可能に取付けられており、こ
のタッチ信号プローブ５４のプローブの、５を端がＩ！
Ｉ１１定−ｒ５５とされている。

このような第３実施例によれば、前記ｆｆ１ｌ実施例と
同様の作用、効果を奏する他、枠体５１の定ｆｆ＋１（
あるいは定ａ４０）からの高さを所定範囲内において自
由に調整することができるため、被１１１１定物４０′
￥の形状等に対応して１１１１１定子５５を配置さ（↓
ることが一層容易なものとなり、Ｈつ、測′）Ｉ：範囲
も拡大するという効果がある。また、測定ｒ−５５はタ
ンチ信、６Ｂプローブ５４の先端部に設けられたプロー
ブ軸よりなるため、測定子５５が被Ｉ！ｌｌｌ　：ｉｌ
　＃Ｑ所に当接した際にはタッチ信号が直ちに得られ、
従って、このタンチ信号に基づいて前記６変（：ｉ　１
７ｉ表示装置１６．２３．３３等の表示値を停止１さぜ
る雰しで、一層高精度で速読性を備えた測＞；：’作業
を行なうことが容易であるという効果がある。

また、このｆｉＳ３実施例では、例えば連結体７にはＹ
軸方向に沿って水準器５６が、角部連結部材５２にはＸ
軸力向に沿って水準器５７が各々備えられる等しており
、枠体５１を正確に水平向きに向けさせることが容易に
なされるようになっている。

また、第１．第２のスライダ１１．２１を特に移行操作
し易くするために、これらスライダ１１．２１に移行操
作用枠（操作ハンドル、把手）を設けるようにすれば便
宜である。さらにまた、スライダ１１．２゛１をラック
およびピュオツ構造により移行させてもよい。

また、枠体２，４１．５１の形状は直角四辺形状に限ら
ず、平行四辺形状等であってもよい。

」二連のように本発明によれば、構造が簡易で小型化も
容易であり、経済的負担が少なく、しかも、作業性にも
優れた多次元測定機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１．２、および３図は各々本発明に係る多次元測定機
の第１．２、および３実施例の全体構成を示す斜視図で
ある。 ｌ・・・定盤、２，４１．５１・・・枠体、３，４・・
・Ｘ軸シール、５，６，４２．５３・・・支脚、７・・
・連結体、８，９．１０・・・載置部、１１・・・ｆｍ
ｌのスライダ、１４・・・Ｙ軸シール、１５，２２．３
２・・・Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、Ｚ軸方向変位
嫉表示装置、３１・・・スピンドル、３４．５５・・・
測定子、４０・・・被Ｊｉｌｔ定物、５４・・・タッチ
信号プローブ、５６．５７・・・水準器。 代理人　弁理士　木下実正 （ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）定ａ１−あるいは被ａ１１定物上等に適宜載置可
   能な枠体と、この（）も体に互いに直交するＸ、Ｙ、Ｘ
   軸方向の各々に移動可能に支持された測定子と、この測
   定子のＸ、Ｙ、Ｘ軸方向の各々の移動変位量を検出する
   Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｘ軸方向変位検出装置と、が備え
   られていることを特徴とする多次元測定機。 （２、特許請求の範囲第１項において、前記枠体は、Ｘ
   軸方向に配された第１．第２のＸ軸シールと、これらＸ
   軸シールを所定間隔を隔てて平行に固定する連結体と、
   これらＸ軸シールおよび連結体を定盤上あるいは被測定
   物」二等に載置させる複数の支脚と、をｑｌｌえている
   とともに、前記Ｘ軸シール間には、Ｙ軸方向に沿ったＹ
   軸シールおよび前記Ｘ軸方向変位検出装置を有する第１
   のスライダかＸ軸方向に沿って移動可能に渡架され、さ
   らに、前記Ｙ軸シールには先端側に測定子を有し１１つ
   Ｘ軸方向に移動可能なスピンドルと前記Ｘ軸方向、Ｘ軸
   方向変位検出装置とを有する第２のステイタかＸ軸方向
   に沿って移動可能に支持されていることを特徴とする多
   次元測定機。 （３）特１１１請求の範囲第２項において、前記支脚は
   Ｘ軸方向に沿って移動調整可能に構成されていることを
   特徴とする多次元測定機。