JPH0413609Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈利用分野〉 この考案は主として三次元座標測定機、工作機
械等の直交運動の直角度誤差検査用のゲージに関
するものである。

〈従来技術〉 上記のような直交運動を有する高精度機械にお
いて、直交精度を向上あるいは維持させる為の直
角度の検査装置としてオートコリメータ又はレー
ザ光線を使用する高精度検査装置が提供されてい
るが、装置が複雑、高価であるだけでなく、その
取り扱い、操作が面倒で検査に長時間を要し、日
常的な利用には一般的ではなかつた。これに対し
て極めて簡単な方法として利用されている直角ゲ
ージ、円筒スコヤー等はそれ自体の高精度加工に
限界があり、また取り扱い方により誤差が出やす
いだけでなく、ゲージ自身の検定も困難であつ
た。

また、実願昭52−154627号に同一原理の出願が
示されているが、これでは中心軸の円筒の支持機
構が複雑で軸の回転により誤差が生ずる欠点があ
り、かつ従動部の測定対象部のバーが直線上の任
意に設定された点であるので、測定点の精密な決
定がしにくく、精度上おもわしくなかつた。

〈本案の目的〉 本案は上記の如き点に鑑みて考案されたもの
で、前記簡易ゲージよりも高精度の検査が可能で
あつてしかも実用的で構造、操作等が簡単な直角
度ゲージを提供しようとするものである。

〈実施例〉 以下に本案の好適な実施例を図面により説明す
る。

第１図、第２図に示すように、長方形のベース
１の一端に上向きの円錐形の受座２を形成し、他
端側にはベース１の長手方向と同方向に溝を設け
たＶ溝受座３を形成している。４，５はそれぞれ
真球度のよい支持球であり、連結軸６で連結され
て、それぞれ前記両受座２，３上に載置されるよ
うにしている。しかして前記ベース１の底面及び
受座２，３は前記支持球４，５の着座時に該底面
と支持球の中心部を結ぶＹ−Ｙとが平行になるよ
うに形成している。７は前記連結軸６の中間部か
ら該軸に略直角に立設した移動軸であり、その先
端部には基準部として真球度のよい移動球８が取
り付けられている。９は移動球８の回動セツト時
に、作業性がよいように移動球８を支持球４，５
と略同一高さに安定させるべく移動軸７の先端寄
りに取り付けたストツパであり、該移動軸７の反
対面にも取り付けており、又は１本のストツパ９
を着脱式にして安定支持側に交換できるようにし
ている。１０はマグネツトであり、一方の支持球
４が着座する受座２の底部に埋設しているもの
で、支持球４を安定的に着座させる。

上記の如き構成において次に本案ゲージで三次
元座標測定機（図示せず）の移動コラム（Ｘ，Ｙ
移動）、Ｚ軸等の直角精度を検査する場合を第３
図により説明する。

まず、前記測定機のテーブル上に、該測定機の
ｙ軸と略平行に本案ゲージの支持球４，５の仮想
中心線を位置させてベース１を載置する。そし
て、測定機のプローブにより支持球４，５の中心
座標を検出し、その中心点を結ぶ線を中心線Ｙ−
Ｙ、即ちＹ軸方向基準軸とする。次いで、一方側
に倒して安定させた移動球８の中心座標Ｐを同様
にプローブで検出する（第３図、実線状態）。次
に、中心線Ｙ−Ｙを中心として移動球８を180°反
転（第２図、第３図の点線状態）させて、その位
置における移動球８の中心座標P₁を、同様にプ
ローブで検出する。移動軸７が中心線Ｙ−Ｙに対
して傾いて立設されていても、移動球８の平面上
における反転軌跡はこれを中心線Ｘ−Ｘとすれば
中心線Ｙ−Ｙに対し直角となるので、上記により
ＰおよびP₁点のＹ軸方向の座標値の差が検出さ
れれば、それがＸ軸に対する測定機のＹ軸方向の
直角度誤差として求められることになる。

また、Ｘ軸に対する測定機のＺ軸方向の直角度
については、理解が容易なように、移動軸７を鉛
直に立て、即ち移動球８の中心点をＹ−Ｙ線上に
位置させたとする。そうすると、該鉛直位置にお
ける移動球８の中心座標P₂のＸ−Ｙ座標値は判
明しているので、該移動球８にプローブを接触さ
せ、そのときの座標P₂のプローブによる読取値
と比較すれば、測定機のＺ軸の上下方向移動量、
即ちプローブの第３図におけるＯ点からP₂まで
の移動によるＺ方向の鉛直度、換言すればＹ軸に
対する測定機のＺ軸の直角度誤差が求められるこ
とになる。このＺ方向については、移動球８のＸ
方向軌跡は中心線Ｘ−Ｘと同一であり、その高さ
位置（Ｚ方向）が異なるだけであるので、上記の
如く必ずしも鉛直位置にて測定する必要はなく、
傾いてもよいのであるが、精度を上げる為にはＺ
軸方向の移動量は大きい方がよく、従つて基準部
が最大高さとなる略鉛直位置が好ましいことはい
うまでもない。

上記方法の応用によりＸ軸に対するＺ軸の直角
度についてもそのまま求められることは改めて説
明するまでもなく上記から自明である。

尚、以上の説明において所定座標値を検出する
ための基準部としては、球体として移動球８を用
いたものについて述べたが、これは座標測定機に
おいて、そのプローブの接触点に座標値から球の
中心の座標が正確に、かつ簡単に求めることがで
きる。

更に又、移動軸及び基準部は１個の場合を説明
したが、連結軸６に適宜間隔で複数の基準部等を
設けてもよく、このときには複数の位置に於ける
直角度を同一ゲージ体で求めることができる。

〈効果〉 以上に述べてきた通り、本案構成のゲージによ
れば簡単な構成であり利便性よく高精度の直角度
測定に利用できるものであつて、安価にして耐久
性、信頼性のよい直角度ゲージを提供することが
できる。

本考案においては３つの球の関係位置だけか
ら、直角面の座標の検出が可能であつて、球の間
の連結軸６，７の工作精度は関係しないこと、及
び、台と回転部の接触点が少いので、工作が簡単
であり、回転による誤差が非常に少い特徴を有す
る。

特に、本案ゲージは、移動軸と基準部を支持す
る部材を一対の球体として、それぞれ円錐受座及
びＶ溝受座に着座させるようにしたので、使用時
の温度変化による膨張伸縮にも対応しえて常に安
定した精度の信頼性のよいゲージを得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の平面図、第２図は第１図の
−線断面図、第３図は本案ゲージの使用状態説
明図である。 １……ベース、２……円錐受座、３……Ｖ溝受
座、４，５……支持球、６……連結軸、７……移
動軸、８……基準部、９……ストツパ、１０……
マグネツト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 底部にマグネツトを埋設した円錐受座とＶ溝受
   座を両端部に形成したベースと、 該受座にそれぞれ回転自在に着座し、連結され
   た２つの支持球と、 支持球間の連結部にほぼ直角に取付けられ、先
   端に基準球を設けた移動軸とにより構成したこと
   を特徴とする直角度ゲージ。