JPS62209307A - 測定装置 - Google Patents

測定装置

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JPS62209307A
JPS62209307A JP62042458A JP4245887A JPS62209307A JP S62209307 A JPS62209307 A JP S62209307A JP 62042458 A JP62042458 A JP 62042458A JP 4245887 A JP4245887 A JP 4245887A JP S62209307 A JPS62209307 A JP S62209307A
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    • G—PHYSICS
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    • G12B3/00—Details of movements not otherwise provided for
    • G12B3/04—Suspensions
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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】 この発明は振動絶縁手段に関するものであって、特に速
度表、角度測定システムのような測定装置および丸さ、
真直ぐさおよび表面のきめを含む輪郭エラーの測定のた
めの装置に応用可能である。
丸さまたは表面のきめといったその特性を測定すること
が精密構成要素の生産において必要である。過去におい
ては、種々の測定装置を含みかつ外部の振動によって影
響される測定を避けるために床の振動が最小の場所にあ
る特別な測定の部屋に検査されるべき構成要素を生産ラ
インから持って行くことが必要であった。これは検査さ
れるべき構成要素を測定の部屋に持って行く必要がある
ために、過去においてかなり不都合があった。したがっ
て床の振動に対して十分に鈍感で生産ラインの近く装置
かれてｂよい測定装置の必要性がある。同様の必要性が
他の状況においても、たとえば、それがたとえば測定ま
たは観察または機械加工の動作のいずれであっても、実
行されるべきいかなる動作も外部の振動によって影響さ
れるかもしれない高密度装置のいかなるものにおいても
また生じるかもしれない。
したがって、この発明は改良された振動減衰または絶縁
装置を提供することが狙いである。
−局面では、この発明は床のような支持上に装設されか
つシャーシと床の間に絶縁手段が設けられるシャーシと
、さらなる絶縁手段によってシャーシ上に装設さｔしる
フレームまたは支持とを含む振動絶縁装置を提供プる。
好ましくは、第１および第２の絶縁手段多よ異なる固有
の振動数を有する。。
別の局面では、この発明は変換器のような振動に敏感な
部材を支持するための装置を提供し、そこでは振動エネ
ルギが前記部材の振動の効果が少なくとも低いかまたは
好ましくは最小である方向に、振動によってまず第１に
放散されるように減衰手段が配置される。
この発明は添付の図面を参照して具体例によってさらに
説明される。
添付の図面を参照すると、測定装置は床（第１図には示
されていない）上の５Ａ置を支持する絶縁取り付け台６
がそのそれぞれに設けられている４つのｖＪＪ部４（第
１図では３つしか示されていない）を右する大きい主要
フレームまたはシャーシ２を含む。ベース８は４つのざ
らに別の絶縁取り付け台１０によって主要フレーム２上
に装設され、そして測定されるべきワークピース（図示
されていない）を支持するためのモータ駆動のターンテ
ーブル１２と垂直の社１４とを保持する。モータ駆動の
キ１７リツジ１６は杜１４上で矢印へによって示される
ように垂直に可動である。矢印Ｂによって示されるよう
に水平の動きのためにキャリッジ１６上に装設されるモ
ータ駆動のアーム１８はワークピースがターンデープル
１２にＩＩされるとその表面と係合しそのため丸さ、其
直ぐさまたは表面の粗さといったワークピースの種々の
特性を測定するスタイラス２２を有する変換器２０を保
持する。キャリッジ１６の縦の動きおよびアーム１８の
水平の動きを達成することによって、スタイラス２２の
先端は第２図で例示される四角の動作ゾーン２１内のど
こにでも動かされ得る。動作ゾーン２１はターンデープ
ル１２の実質的に縦に延在する半径方向の平面に１４か
れる。ナックル継手２３は第１図で示される水平の位置
からスタイラス２２が垂直になっている位置に、アーム
１８に関して変換器２０Ｌ！′３よびスタイラス２２が
動かされることを許容する１、ナックル継手２３はスク
イラスが水平の位置にあるかまたは垂直の位置にあるか
に関係なくスタイラス２２の先端は実質的に平面２１に
残るようにする。
これまで説明された装置の動作では、その表面が測定さ
れるべきワークピースはターンテーブル１２上装置かれ
、次にターンテーブル１２、キャリッジ１６およσアー
ム１８は好ましくはコンピュータシステム（図示されて
いない）の制御のもとで動かされ、そのためワークと−
スの表面はスタイラス２２によって横断されそれによっ
て変換器２０は表面の特性を表わす信号を出力する。
説明中の装置は最高の精密標準に製造され、かつ測定さ
れるべきパラメータにおける最小の振動も検出゛するよ
うに意図され、特にミクロンまたはそれより少ないオー
ダの測定をするように意図される。したがって、変換器
２０またはスタイラス２２によって経験される振動が非
常に少なくともその測定を無効にするかもしれない。絶
縁取り付け台６および１０は変換″３２０またはスタイ
ラス２２に対して外部に配向する振動の伝動を実質的に
なくすために設けられか配置される。これは２つの手段
の組合わピによって図面で例示される実施例において達
成される。これらの手段の１つは、大きなフレーム２が
、絶縁取り付け台６上で振動する固有振動数がベース８
が絶縁取り付け台１０上で振動する固有振動数と異なる
配置を含む。言い換えれば、取り付け台１０のその位置
での固有振動数が取り付け台６での固有振動数と異なる
ということである。好ましくは、取り付け台６のその位
置での固有振動数が取り付け台１０の固有振動数より低
い。典型的には、取り付け台６のその位置での固有振動
数は９から１１Ｈ２の範囲にありそして取り付け台１０
のその位置での固有振動数は１５から２０　Ｈ２の範囲
にあり好ましくはその比率の箭囲は約１：１．５から１
：２である。
手段のＭ２番目はスタイラス２２の動作ゾーン２１を通
過するライン２４に沿りたこわさがそれに対して横切る
方向でのこわさより高い取り付け台１０の部材に利用す
ることを含む。好ましくは、これらの２つのこわさの比
は５：１である。第１図および第２図に示されるように
、ライン２４はすべて動作ゾーン２１内の実質的にその
中心で置かれる、点Ｃを通過する。この配置では、床か
ら絶縁取り付け台１０に伝動されるいかなる振動もスタ
イラス２２の動作ゾーンでの１点のまわりのデープル８
のば／υのわずかな回転振動を結果として生じる傾向が
あり、そのためスタイラス２２のこのｔＨ勤の効果はほ
とんど無視できる。スタイラス２２は水平にかつ垂直に
動かされてもよいので、それは振動が最小の効果を有す
る点に正確に常装置かれることはなく、すなわち振動に
対する装置の感受性はその動作ゾーン２１内のスタイラ
スの位置に従った程度に変化するであろう。それにもか
かわらず、説明中の装置は現在入手可能な機械と比較し
て主要な改良点を提供しかつ今までは振動の感受性のた
めに測定装置を動作させることが可能でなかった、生産
ラインに隣接した位置で装置が動作してもよい。
さらに、ベース８に伝動されるいかなる振動の効果も最
小にするために、ベース８、ターンテーブル１２、柱１
４、キャリッジ１６、アーム１８および変換器Ｊ３よび
スタイラス２０，２２を含む構造の重心はできるだけ低
く装置かれるべきである。例示される実施例はこの構造
の忠心がターンテーブル１２の表面より２インチまたは
それより多いインチ下のレベルになるように構成されて
もよい。もらろん、装置の動作において、重心の実際の
位置はキ１ｒリッジ１６および／またはアーム１８が動
くにつれて動く。さらに、ワークピースがターンテーブ
ル上装置かれると、ワークピースを含む構造の重心はワ
ークピースの性質およびターンテーブル上の位置および
配向に依存するであろう。
絶縁取り付け台６および１０の好ましい形状はされる。
第３図に示されるように、取り付け台６は好ましく１ユ
ネオブレンゴムの弾性パッド３０を含み、これは床３２
上に休止しかつスチール製のベル形状のハウジング３６
の内部３４に接Ｍされる。ハウジング３６はポル１−４
０によって脚部４の一部を形成する水平プレート３８の
下側に固定され、その下部の端部４２はバッド３０が４
６で接着されるところにスチール製のフランジ付カップ
４４の内部表面を係合させる。ボルト４２はロックナツ
ト４８が設けられかつ装置をｑ／−らにすることがボル
ト４０（７）！ｉｔ！Ｊ整によって達成されるように配
置され、そのｍｕはバッド３０がハウジング３６の下を
突出する程度に調整を引き起こす。
第４図に示されるように、各取り付け台１０は方向２４
に対して直角の支持表面を有する主要フレーム２のブラ
ケット５０と、表面５２に平行の支持表面５６を有する
テーブル８のブラケット５４との間に固定される。、第
４図および第５図の両方に見られるように、取り付け台
１０は好ましくはネオプレンゴムの截頭円錐形の弾性バ
ッド５８を含み、これは好ましくは５：１の比率で横断
のこわさより軸のこわさの方が大ぎく、その最も低い狭
い端部とその軸がライン２４と一致するように配置され
る。円形のスチールプレート６０はパッド５８の下部の
端部に接着され、そしてそこに溶接されるスタッド６２
を有し、それは調整を許容するためにスタッド６２より
大きい直径であるブラケット５０での開口部６４を通過
する。スタッド６２のナツト６３はプレート６０をブラ
ケット５０の表面５２に固定する。プレート６６はパッ
ド５８の上部の端部に接着されそしてブラケット５４の
表面５６へと開口部７０を通過するスタッド６８によっ
て固定される。
図面に例示される絶縁取り付け台６および１０は英国の
サーリーのウオルトン　オン　テイムズのバージャムの
セメンチーシコン（マフィライ１−）リミテッド（Ｇ　
０ＩＩＯｎｔａｔｉＯｎ　（Ｍ　ｕｆｆｅｌｉｔｅ）　
Ｌ　１ｌＮｔｅｄ）から得られてもよい。
第６図に例示される修正された実施例では、取り付ジノ
台１０はライン２４が先の実施例での１つの点でよりむ
しろ２つの点Ｃ１およびＣ２で実質的に交差するように
配置される。点Ｃ１およびＣ２は水平ライン２７上で間
隔があけられており、このラインはスタイラス２２の四
角の動作ゾーン２１を実質的に２等分し、Ｃ１およびＣ
２は四角の動作ゾーン２１の中心Ｃの両側に実質的に等
間隔をあけられている。スタイラス２２のを実質的に２
等分し、。こうして、変換器２２がライン２７上装置か
れると、振動に対する最良の絶縁がスタイラス２２がラ
イン２７から離れて動かされるにつれて達成される絶縁
の度合は減少する。
第２図ぐはすべての４つのライン２４が実質的に動作ゾ
ーン２１の中心のまわりで１個の点Ｃで交差しそして第
６図ではライン２４が２つの点Ｃ１およびＣ２で実質的
に交差するが、ラインのどれもがお互いに交差しなくて
も配置は可能である。
こうして、各ライン２４は他方のライン２４の各々と異
なる点で動作ゾーン２１を通過してもよい。
ざらに、ライン２４がその中心近くでゾーン２１を通過
するべきことが好ましいが、これは本質的なことではな
り、シかしスタイラス２２の動作ゾーン２１の全体を通
しての振動の影響を最小にするために好ましい。
種々の他の修正が可能である。たとえば、図面に例示さ
れ菖実施例では変換器は１つの方向のみに水平に動くた
めに装設されているが、変換器が双方向に水平に可動で
ある構造にこの発明を応用することも可能であろう。こ
の場合、変換器の動作ゾーンは平面面積よりもむしろ立
体体積でありかつ取り付け台１０はライン２４が動作の
この立体体積を通過するように配置されるＣあろう。さ
らに、この発明はワークピースがロークリテーブルより
も据付けテーブル上に支持され、かつ変換器がワークピ
ースが静止して保持されている間、変換器の動きによっ
てのみワークピースの表面を横切ることを引ぎ起こされ
る機器にも応用され（ワる。
取り付け台の好ましい形は図面で例示されているが、様
々な他の形状が採用されてもよいが例示されているもの
が特に有利である。
この発明は特に測定装置に応用可能でありかつそのよう
なもので例示されてさたが、スタイラス／変換器以外の
部材が物体の表面上またはそれに関連して動作を行なう
ために設けられるＶｔ置にもまた応用されてもよい。そ
のような他の装置の一員体例は工作機械である。工作機
械に応用されるときライン２４はどいし車のような加工
部材が動作可能であるゾーンを通過するであろう。
好ましい実施例の取り付け台５８は截頭円錐形でかつよ
り広い部分の最も上で装設されるが、この型の取り付【
プ台を他方を上にして用いることも可能であろう。取り
付け台５８以外の取り付け台の形状が採用され得る。た
とえば、例示の実施例では４つの取り付け台５８が設け
られているが、横方向でより１つの方向でより高いこわ
さを有するいかなる形の絶縁部材が採用されてもよいこ
とはこの発明の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の実施例を組込む測定装置の概略の透
視図である。 第２図は第１図の実施例をさらに例示する図である。 第３図は第１図の線■−■での断面図である。 第４図は第１図の線ＩＶ　−ＩＶでの断面図である１゜
第５図は第４図に示される矢印Ｖでの図である。 第６図は第１図の実施例に対する修正を示す第２図に類
似した図である。 図において、２はシせ−シ、６は取り付け台。 ８はベース、１０は絶縁取り付け台、１２はターンテー
ブル、１４は垂直の柱、１６はモータ駆動キャリッジ、
１８はモータ駆動アーム、２０は変換器、２１は動作ゾ
ーン、２２はスタイラス、２３はナックル継手、３ｏは
弾性パッド、３２は床、３６はハウジング、３８は水平
プレー１〜．４０はボルト、４４はフランジ付カップ、
４８はロックナツト、５０はパケット、５２は支持表面
、５４はパケット、５６は支持表面、５８は弾性パ・ラ
ド、６０は円形スチールプレート、６２はスタッド、６
４は開口部、６６はプレート、６８はスタイラス、７０
は間口部である。 特許出願人　　ランク・ティラー・ホプソン・リミテッ
ド

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）物体を支持するためのベース（８）と、ベースに
    よって保持される支持（１８）と、前記支持（１８）に
    よって保持され、かつ規定された動作ゾーン（２１）で
    動作可能である前記動作を行なうための装置（２２）と
    、前記ベース（８）を支持する反振動絶縁手段（１０）
    とを含み、前記絶縁手段（１０）は前記第１の方向（２
    ４）を横切る第２の方向でより第２の方向（２４）でよ
    り高いこわさを有しかつ前記第１の方向（２４）が前記
    動作ゾーン（２１）を通過するように配置されることを
    特徴とする、物体の上で動作を実行するための装置。 （２）その表面が配向されるべき物体を支持するための
    ベース（８）と、前記ベース（８）によって保持される
    支持（１８）と、前記支持（１８）によって保持される
    表面センサ（２２）と、前記センサ（２２）が物体の表
    面を横切りそして感知するためにその動作ゾーン（２１
    ）内で効果的であるように物体とセンサ（２２）の間の
    相対的な動きを達成するための手段（１２、１６、１８
    ）と、前記ベース（８）を支持する反振動絶縁手段（１
    ０）とを含み、前記絶縁手段（１０）は前記第１の方向
    （２４）を横切る第２の方向でよりも第１の方向（２４
    ）でより高いこわさを有し、かつ前記第１の方向（２４
    ）が前記動作ゾーン（２１）を通過するように配置され
    ることを特徴とする、物体の表面を感知するための装置
    。 （３）前記ベース（８）上に装設され前記物体を支持す
    るためのターンテーブル（１２）を特徴とする、特許請
    求の範囲１項または第２項に記載の装置。 （４）前記支持（１８）が垂直におよび水平に可動であ
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項、第２項ま
    たは第３項に記載の装置。 （５）前記動作ゾーン（２１）が実質的に平面であるこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲前項のいずれかに記載
    の装置。 （６）前記動作ゾーンが立体体積であることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記
    載の装置。 （７）前記絶縁手段（１０）が複数個の別々の絶縁取り
    付け台（１０）を含むことを特徴とする、特許請求の範
    囲前項のいずれかに記載の装置。 （８）各絶縁取り付け台（１０）が円形の断面からなり
    、前記第１の方向（２４）は軸方向であることを特徴と
    する、特許請求の範囲第７項に記載の装置。 （９）各絶縁取り付け台（１０）が円錐台であることを
    特徴とする、特許請求の範囲第８項に記載の装置。 （１０）各前記絶縁取り付け台（１０）が天然または合
    成ゴムの実質的に中実のパッドを含むことを特徴とする
    、特許請求の範囲第７項ないし第９項のいずれかに記載
    の装置。 （１１）前記それぞれの異なる絶縁取り付け台（１０）
    と関連して前記第１の方向（２４）が実質的に前記動作
    ゾーン（２１）内の１つの点（Ｃ）で実質的に交差する
    ことをとする、特許請求の範囲第７項ないし第１０項の
    いずれかに記載の装置。 （１２）前記１つの点（Ｃ）が前記ゾーン （２１）の実質的に中心にあることを特徴とする、特許
    請求の範囲第１１項に記載の装置。 （１３）第１のグループの前記取り付け台 （１０）と関連した前記第１の方向（２４）が第１の点
    （Ｃ＿１）で互いに交差しかつ第２のグループの前記取
    り付け台（１０）と関連した前記第１の方向（２４）が
    第２の点（Ｃ＿２）で互いに実質的に交差し、各点（Ｃ
    ＿２、Ｃ＿２）は実質的に前記動作ゾーン（２１）の中
    にあることを特徴とする、特許請求の範囲第７項ないし
    第１０項のいずれかに記載の装置。 （１４）前記第１および第２の点（Ｃ＿１、Ｃ＿２）は
    動作ゾーン（２１）の中心（Ｃ）の両側に実質的に等間
    隔をあけられていることを特徴とする、特許請求の範囲
    第１３項に記載の装置。 （１５）前記第１および第２の点（Ｃ＿１、Ｃ＿２）が
    前記動作ゾーン（２１）を実質的に２等分する水平線（
    ２７）上で位置していることを特徴とする、特許請求の
    範囲第１３項または第１４項に記載の装置。 （１６）その重心がベース（８）の下にあることを特徴
    とする、特許請求の範囲前項のいずれかに記載の装置。 （１７）シャーシ（２）を特徴とし、前記絶縁手段（１
    ０）は前記シャーシ（２）で前記ベース（８）を支持す
    る、特許請求の範囲前項のいずれかに記載の装置。 （１８）シャーシ（２）を特徴とし、前記絶縁手段（１
    ０）は前記シャーシ（２）で前記ベース（８）を支持し
    、各前記絶縁取り付け台（１０）が前記第１の方向（２
    ４）に直角に延在している前記シャーシ（２）の表面（
    ５２、５６）と前記ベース（８）の間で固定されること
    を特徴とする、特許請求の範囲第７項ないし第１５項の
    いずれかに記載の装置。 （１９）前記シャーシ（２）を支持する第２の絶縁手段
    （６）を特徴とする、特許請求の範囲第１７項または第
    １８項に記載の装置。 （２０）前記第２の絶縁手段（６）のその位置での固有
    振動数が第１に述べられた絶縁手段（１０）の固有周波
    数とは異なることを特徴とする、特許請求の範囲第１９
    項に記載の装置。 （２１）前記第２の絶縁手段（６）が複数個の別々の絶
    縁取り付け台（６）を含むことを特徴とする、特許請求
    の範囲第２０項に記載の装置。 （２２）前記第２の絶縁手段の各絶縁取り付け台（６）
    が天然または合成ゴムの実質的に中実のパッドを含むこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲第２１項に記載の装置
    。 （２３）前記第２の絶縁手段の各絶縁取り付け台（６）
    がレベル調整手段（４０）を含むことを特徴とする、特
    許請求の範囲第２１項または第２２項に記載の装置。 （２４）測定装置である、特許請求の範囲前項のいずれ
    かに記載の装置。 （２５）ワークピースの表面を感知するためのセンサ（
    ２２）とセンサ（２２）のための支持構造（２ないし１
    ８）とを有し、支持構造（２ないし１８）は装置に与え
    られる外部の振動が実質的にセンサの動作ゾーン（２１
    ）の中心に集められた回転振動に実質的に変換されるこ
    とを特徴とする、測定装置。 （２６）部材（２２）を支持する第１の構造（１４ない
    し１８）と、第２の構造（２）と、外部の振動に対して
    装置を孤立させるための振動絶縁手段とを含み、前記絶
    縁手段は第２の構造（２）上で第１の構造（１４ないし
    １８）を支持する第１の絶縁手段（１０）と第２の構造
    （２）を支持する第２の絶縁手段（６）とを含み、装置
    は前記第１および第２の絶縁手段（１０、６）がその異
    なるその位置での固有振動数を有するように配置される
    ことを特徴とする、ワークピースの特性を測定しかつ外
    部の振動に対して敏感である部材（２２）を有する、測
    定装置。
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