JPS61221602A

JPS61221602A - ブリツジ型座標測定機

Info

Publication number: JPS61221602A
Application number: JP61012236A
Authority: JP
Inventors: フレデイ・ローレイ; ロバート・ブランズテイター
Original assignee: Warner and Swasey Co
Current assignee: Warner and Swasey Co
Priority date: 1985-01-24
Filing date: 1986-01-24
Publication date: 1986-10-02
Also published as: KR900007886B1; US4630374A; KR860006034A

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】〔利用分野〕本発明は、加工物の寸法を測定するブリッジ型座標測定
機（ＣＭＭすなわち、Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ　Ｍ＊ａａ
ｕｒｉＨＭａｅｈｌｎ・）に関するものである。

〔従来技術およびその問題点〕

ブリッジ型座標測定機は、ベースと、このベースに動く
ことができるようにして装着されるブリッジと、このブ
リッジの上部部材に動くことができるようにして装着さ
れるキャリッジと、このキャリッジに動くことができる
ようにして装着されるプローブと、ベースの上面に置か
れている加工物の寸法の測定のためにプローブの動きに
応答する測定・計算装置とで一般に構成される。ブリッ
ジ型座標測定機の例は、米国特許第３，７４９，５０１
号「測定機（Ｍｅａｓｕｒｉｍｇ　Ｍａｅｈｉｎ・）」
、第３．８４０，９９３号「座標測定機ｒ　Ｃｏｏｒｄ
ｉｎａｔ＠Ｍ＠ａｓｕｒ１ｎｇ　Ｍａｅｈｉｎｅ）　Ｊ
に見ることができる。座標測定機の重要な機能は、正確
に測定できること、および再現性、すなわち、同じ加工
物から同じ測定値を得ることができることである。ブリ
ッジ型座標測定機における正確さと再現性は、震動と、
ブリッジの直立部の間の相対的な動きとにより影響を受
ける。ブリッジのスチフネスすなわち剛性が不足すると
、ブリッジの直立部の間で相対的な動きが生じ、一方、
高さや間隔およびスチフネスは、共振震動数に影響を及
はす。その共振震動数が低いと、ブリッジに装着されて
いる測定プローブが一層震動しやすくなる。

０■に及ぼす震動の影響を最少にし、または震動を減少
させる１つの方法は、０侃を空気袋の上に設置するか、
大型のコンクリート台の上に乗せること、またはブリッ
ジの直立部の質量を大きくすることである。しかし、そ
れらの方法は費用がかかシすぎたシ、場所をとシ、しか
も外部震動、すなわち、地面の震動をしゃ断するだけで
ある。

内部震動、たとえば座標測定機に装着されている電気機
械的なサーボ機構によりひき起される震動は、しゃ断ま
たは減少させることはできない。

ブリッジの直立部の相対的な動きの影響を最少にする１
つの方法が米国特許第３．７４９，５０１号に開示され
ているが、その方法では各直立部に位置指示器を配置し
ている。しかし、そうするとＣＭＭの位置決め装置と測
定装置のコストが上昇し、しかもブリッジの構造体中に
存在することがある望ましくない低い共振震動数の問題
を処置できない。

たとえば２０ヘルツ以下の共振震動数は、０恨の測定確
度に悪影響を及ぼすことがある。

ＣＭＭの測定精度を向上する別のやシ方は、ポータルを
有する正方形のブリッジを設けることである。そのよう
なＣＭＭがソ連特許第６２１　、９５５号に開示されて
いる。

ブリッジ型座標測定機により行われる測定の精度は、剛
性の不足と、ブリッジの低い共振震動数の震動とにより
、悪影響を受けることがある。このことは、自動車の車
体またはエンジンのような大型の加工物を測定するため
のブリッジ型座標測定機ではとくにそうである。という
のは、そのようなブリッジ型座標測定機の直立部の高き
および間隔が、それぞれ約１〜２メートル、約１．５〜
２．５メートルと大きいからである。

〔発明の概要〕

本発明は、測定のために加工物が置かれる測定機ベース
の上面を囲む閉ループブリッジ構造を有するブリッジ型
座標測定機において、ベースの両側に配置されるガイド
ウェイと、それらのガイドウェイに対して上向き、下向
きおよび内向きに協働するブリッジ上の軸受とを備える
ブリッジ型座標測定機を提供するものである。

本発明の一実施例においては、ベース上の経路の上にブ
リッジの下部部材を設けることが好ましい。その下部部
材は直立部に連結される。その経路に沿ってブリッジが
動く。ブリッジの連結用の水平な下部部材が経路の下側
でなくて上側に配置されるから、ブリッジの水平な上部
部材とブリッジの水平な下部部材の間隔は、上部部材と
ベースの上面の間で利用できる加工物用のスベースを変
えることなしに、狭くされる。このように構成すること
によりブリッジをベース上で組立てることが容易になる
。

本発明の１つの利点は、自動車のエンジンブロックおよ
び自動車の車体部品のような大型の加工物を測定するた
めに用いられるＣＭＭの測定精度が高くなることである
。

本発明の別の利点は、ＣＭＭのブリッジの剛性を大きく
することである。

本発明、の別の利点は、ＣＭＭのブリッジの直立部、と
くに高さが１ｍ以上の直立部の間の相対的な動きを減少
することである。

本発明の別の利点は、ブリッジの共振震動数を高くする
ことにより、ＣＭＭのブリッジ上に設けられているプロ
ーブに及ぼす震動の影響を小さくすることである。

本発明の別の利点は、ＣＭＭの測定プローブを外部震動
からしゃ断する高価な装置の必要を少くすることである
。

本発明の別の利点は、ベースの上面に置かれた重い加工
物のために経路が下方へ曲がることを無くすことである
。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図には、ベース１０と、このベース１０に動くこと
ができるようにして装着されたブリッジ２０と、このブ
リッジ２０に動くことができるようにして装着されたキ
ャリッジ５０と、このキャリッジ５０に動くことができ
るようにして装着されたプローブ３０とを有する種類の
ブリッジ型座標測定機が示されている。ベース１０は上
面１１を含み、この上面１１の上に測定すべき加工物（
図示せず）が置かれる。ベース１０はガイドウェイ１２
．１３も含む。ベース１０は、上側台部分１４と、脚１
５によりこの上側台部分１４から分離された下側部分と
に分けられる。ベース１０の底部に設けられたゴム足１
６により、ＣＭＭに及ぼされる外部震動の影響が非常に
小さくなる。ガイドウェイ１２．１３と脚１５をこのよ
うに構成することにより、希望によっては、ベース１０
の中央部に配置すべきブリッジ２０を動かすためのモー
タおよび適轟な駆動機構のためのスベースが得られる。

ブリッジ２０は２つの直立部２１．２２を有する。それ
らの直立部は、上部部材２３と下部部材２４により連結
される。ブリッジ２０の上部部材２３に１キヤリツジ５
０が動くととができるようにして装着される。このキャ
リッジにはプローブ軸３１が動くことができるようにし
て装着され、そのプローブ軸３１の一端にプローブ３Ｇ
が設けられる。プローブ３０は全体として、測定すべき
加工物に接触した時に、適切な計算・測定装置に信号を
与えるような種類のものである。そのようなプローブの
１つの例を米国特許第４，２７０゜２７５号「プローブ
（Ｐｒｏｂｅ）　Ｊに見ることができる。

ブリッジ２０は、ガイドウェイ１２．１３に沿って動く
ことができるようにしてベース１０に装着される。ガイ
ドウェイ１２．１３０）表面は、ブリツジ２０のそれぞ
れの溝２５の中に装着されている軸受４１と協働する。

ベース１０のガイドウェイ１２．１３に浴うブリッジ２
０の動きを容易にするために、軸受４１としてはなるべ
く空気軸受を使用するようにする。ブリッジとキャリッ
ジおよびブリッジ軸３１の動きによりブロープを動かす
ことができるので、三次元の測定を行える。

プローブの動きに応答する電気的または機械的な手段が
プローブの位置を３つの座標で示し、要求があれば、測
定値を計算する。そのような電気機械的な装置の例とし
て、たとえば、ザ・ワーナー・アンド・スウエーシイ社
のシェフイールド測定事業部（Ｔｈ＠Ｗａｒｎ＠ｒ　ａ
ｎｄ　Ｓｗａｍｐｙ　Ｃｏｍｐａｎｙ　、　８ｈ＠ｆｆ
　ｉｅｌｄＭ＠ａｓｕｒ＠ｍｅｎｔ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ
）の測定プロセッサＭＰａ型がある。

第２図は、ブリッジ２０の上部部材２３ヘガイドウエイ
２６　、２７　、２８に沿ってキャリッジ５０を動ける
ようにして装着する様子を示している。それらのガイド
ウェイ２６，２７．２８の表面は、キャリッジ５０のそ
れぞれの溝５１，５２．５３内の軸受５５と協働する。

プローブ３０は、ブリッジに対し２本の軸線に沿って動
くようにブリッジに装着され、更にブリッジの動きによ
って第３０）軸線に沿って動くことができる。プローブ
およびキャリッジの装着については、米国特許第３．７
４９，５０１号および第３．８４０，９９３号に詳しく
示されている。

ブリッジ２０に対するキャリッジ５０の動きを容易にす
るために、機械的な軸受またはなるべく空気軸受５５が
用いられる。ベース１０のガイドウェイの１つ１２０）
表面と協働する、ブリッジ２０の上側軸受および下側軸
受４１の配置も示されているＯ第３図は、ブリッジ２０の溝２５内に配置されている軸
受４１が、ベース１０のガイドウェイ１２゜１３０）表
面とどのようにして協働するかの詳細を示す。本発明の
この実施例においては、ブリッジ２Ｇの下部部材２４が
軸受４１の下側およびベース１０の上側台部分１４の下
側に配置される。

ベース１０の上側台部分１４は３本の脚により支持され
る。これにより、震動と曲シが、４本脚すなわち上側台
部分１４の各隅に１本ずつ設けられた脚の場合よりも良
くしゃ断される。

第４図は、ブリッジ２０が連結用の２つの下部部材２４
．２９を有し、ブリッジ２０の下部部材２４．２９の間
に配置されているベース１０のガイドウェイ１２．１３
に軸受４１が協働するように構成された本発明の別の実
施例を示す。

第５図は、ブリッジ２０の溝２５内に配置され。

ている軸受４１が、ベース１０のガイドウェイ１２゜１
３０）表面とどのようにして協働するかの別の詳細を示
す。この実施例においては、ブリッジ２０の下部部材２
４がガイドウェイ１２　、　ｉ　３０）上側で、ベース
１０の上側台部分１４の下側に配置される。ベース１０
の上側台部分１４は３本の脚１５により支持される。こ
れにより、震動と曲シが、４本脚すなわち上側台部分１
４の各隅に１本ずつ設けられた脚の場合よりも曳くシゃ
断される。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の原理を含むブリッジ型座
標測定機の斜視図および側面図、第３図はブリッジ型座
標測定機のベースに装着されているブリッジの１つの構
成を示す切欠き図、第４図および第５図はブリッジ型座
標測定機のベースへのそれぞれ異なるブリッジの装着構
造を示す図である。１０・・−−ベース、１２．１３・参−−ガイドウェイ
、２０・・・・ブリッジ、２１，２２・・・・直立部、
２３・・・・上部部材、２４．２９・・―・下部部材、
２５・・・・溝、４１・・・壷軸受。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）測定すべき加工物を支持する水平の台表面（１１
）を含むベースと；２つの直立部（２１、２２）に加え
て、前記台表面（１１）の上方でそれらの直立部（２１
、２２）を一緒に連結する第１の部材（２３）および前
記台表面（１４）の下側でブリツジ（２０）の直立部（
２１、２２）を一緒に連結する第２の部材（２４）で形
成され、前記台表面（１１）を含む閉ループ構造を有す
るブリツジ（２０）と；ブリツジ（２０）の全体を第１
の水平軸に沿つて動かすためにブリツジ（２０）をベー
ス（１０）に動くことができるように装置する手段（１
２、１３、４１）と；プローブ（３０）と；前記プロー
ブ（３０）を第２の水平軸および垂直軸に沿つて動かす
ように前記ブリツジ（２０）の前記第１の部材（２３）
へ装着する手段（５０、３１）とを有し、水平の前記台
表面（１１）の上に位置させられている加工物を前記プ
ローブ（３０）で測定できるようにするために、前記第
１の水平軸と、前記第２の水平軸と、前記垂直軸とは直
交して配置される種類のブリツジ型座標測定機において
、一対のガイドウエイ（１２、１３）を有し、各ガイドウ
エイ（１２、１３）はそれぞれ複数の軸受（４１）と協
働し、前記ガイドウエイと前記軸受はベース（１０）の
上面（１１）の下側に配置され、前記ガイドウエイの１
つ（１２）およびそれのそれぞれの軸受（４１）は前記
ベース（１０）の一方の側に配置され、他方の前記ガイ
ドウエイ（１３）およびそれのそれぞれの軸受（４１）
は前記ベース（１０）の他方の側に配置されるようにし
てブリツジをベースに動くことができるようにして装着
する装置を備えたことを特徴とするブリツジ型座標測定
機。
（２）特許請求の範囲第１項記載の座標測定機であつて
、ブリツジ（２０）の直立部（２１、２２）の高さは１
メートルより高いことを特徴とする座標測定機。
（３）特許請求の範囲第１項記載の座標測定機であつて
、ブリツジ（２０）をベース（１０）に動くことができ
るようにして装着する装置は、前記ブリツジ（２０）が前記ベースの上で容易に動ける
ようにするために、それぞれのガイドウエイ（１２、１
３）のための軸受（４１）が前記ブリツジ（２０）の前
記各直立部（２１、２２）内のそれぞれの溝（２５）内
に配置されることを特徴とする座標測定機。
（４）特許請求の範囲第１、第２項または第３項記載の
座標測定機であつて、前記軸受（４１）はそれぞれのガ
イドウエイ（１２、１３）の上を向いている面と下を向
いている面と協働する軸受を含むことを特徴とする座標
測定機。
（５）特許請求の範囲第４項記載の座標測定機であつて
、前記軸受（４１）は各ガイドウエイ（１２、１３）の
側面と協働する軸受を含むことを特徴とする座標測定機
。
（６）特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項
または第５項記載の座標測定機であつて、軸受（４１）
は直立部（２１、２２）の垂直軸の間に配置されること
を特徴とする座標測定機。
（７）特許請求の範囲第４項、第５項または第６項記載
の座標測定機であつて、上を向いている面と下を向いて
いる面と協働する軸受（４１）は台（１１）の下側に配
置されることを特徴とする座標測定機。
（８）特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項
、第５項、第６項または第７項記載の座標測定機であつ
て、前記第２の部材（２４）は台表面（１１）の下側で
、軸受（４１）の上側に配置されることを特徴とする座
標測定機。