JPH0421052Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、４枚の平板状部材を対向配設させて
角柱状空間を形成させた測定機の空気軸受の改良
に関する。

〔背景技術とその問題点〕

検出子等を軸方向に摺動自在に支持する多次元
測定機やデジタルコントレーサ等測定機が知られ
ている。その検出子等を軸方向に摺動自在に支持
する一般的構造は、測定機本体に取り付けた角柱
状空間を形成する軸受ボツクスに検出子等が設け
られた角柱状スピンドルを嵌挿しかつ軸受ボツク
スの内面壁から嵌挿したスピンドルの外面壁へ圧
搾空気を噴出させるよう構成したいわゆる空気軸
受とされていた。この空気軸受はスピンドルを手
動または自動で軸方向に微力で変位させることが
できかつ軸方向と直交する方向の隙間を微小とす
ることができるから結果として測定精度を高く保
障できるという特徴を有していた。

しかしながら、従来の空気軸受は、第５図に見
られるように一対の平板状第１部材１０，３０と
一対の平板状第２部材２０，４０とを対向配設さ
せて一対４個の取付ボルト５５で固定し、寸法が
ｘ×ｙの角柱状空間５０を成立させることによつ
て軸受ボツクス５２を形成し、その角柱状空間５
０に軸方向に伸びる角柱状のスピンドルを嵌挿さ
せて構成されていたので、次のような問題点を有
していた。

すなわち、嵌挿されるスピンドルの外形に対応
させて各対向面間に一定の隙間を確保しなければ
ならないので第１部材、第２部材の形状寸法（平
滑度、垂直度、平行度等）を極めて精密に仕上げ
なければならず加工困難、経済的負担が大きいと
いう欠点があつた。また、そのように精密仕上げ
してもその組立、調整に多くの労力、時間を必要
とするので作業能率が悪いという問題があつた。
さらに、一旦組み立ててしまうと第５図で示され
るように空間断面を規定する寸法ｘ，ｙが固定化
されてしまうので嵌挿されるスピンドルの外形寸
法が変わると所定の前記隙間を確保することがで
きず結果として測定精度を劣悪化させるという大
きな問題をも有していた。さらにまた、スピンド
ルの外形寸法のみならず、供給空気圧力との関係
すなわち摺動性の観点からも上記寸法を調整した
い場合が生じるが、これを実行できないので、適
応性が狭小化されるという問題もあつた。

〔考案の目的〕

本考案は、上記従来問題点を除去すべく鑑みな
されたもので、部品加工、組立、調整容易な円滑
摺動かつ高精度を保障できる優れた測定機の空気
軸受を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

本発明は、４枚の平板状部材を対向配設させて
測定機のスピンドルの外形に対応させた角柱状空
間を形成し、この角柱状空間内に寸法および／ま
たは位置座標および／または形状を先端に設けた
位置検出子によつて測定するスピンドルを嵌挿す
るとともに、各平板状部材の内面から空気を供給
して前記スピンドルを摺動自在に案内する測定機
の空気軸受において、前記４枚の平板状部材のそ
れぞれの一方の側端面とこの側端面に隣接する平
板状部材の一方の内面縁端部とを接触面としてそ
れぞれの平板状部材を巴状に接触させて前記角柱
状空間を形成し、前記各平板状部材に外面から前
記接触面に達する貫通ばか穴を設けるとともに、
この貫通ばか穴に挿通させた取付ネジによつて各
平板状部材を前記接触面に沿つて変位可能に固着
し、前記各平板状部材内に、前記接触面に開口す
る開口部と内面に開口し前記角柱状空間に空気を
噴出する空気噴出口とを有するとともに、空気供
給源から空気が供給される空気通路を設け、これ
らの空気通路同士を前記開口部によつて接続し、
互いに接続される２個の前記空気通路の前記開口
部の径を、前記平板状部材の前記変位量全域にわ
たり前記空気通路同士を連通させる大きさとして
測定機の空気軸受を構成し、前記目的を達成しよ
うとするものである。

従つて、４枚の平板状部材をそれぞれ接続面に
沿つて変位させつつ角柱状空間の断面積を所定値
に調整し、その相対変位を許容する開口部を含む
接続手段で各平板状部材の空気通路を連通させて
各取付けネジを締め付ければ挿入される測定機の
スピンドルの外形に適応させた最適な空気軸受を
確立することができる。これにより低摩擦摺動と
高精度測定を達成することができる。

〔実施例〕

本考案に係る測定機の空気軸受の一実施例を図
面を参照して詳細に説明する。この実施例におけ
る測定機は三次元測定機とされている。なお、前
記第５図に示した従来の空気軸受と同一または同
一的部分については同一の符号を付するものとす
る。

まず、空気軸受を導入する測定機たる三次元測
定機の概略構成を第４図を参照して確認する。

第４図において、三次元測定機９は、基台３の
両側に基端部を固定して立設された支柱４，４、
この支柱４，４間に渡架された横桁部材５、この
横桁部材５に沿つて摺動可能なＸスライド６、こ
のＸスライド６に一体的に支持されたＺ案内手段
７、先端に検出子たるビデオカメラ２が設けられ
たスピンドル１および測定対象物（図示省略）を
取り付けるＹ軸方向に移動可能な載物台８から構
成されている。ここに、空気軸受１００はＺ案内
手段７の構成要素の一部として用いられ角柱状の
スピンドル１すなわちその先端の検出子たるビデ
オカメラ２をＺ軸方向に摺動案内する役目を果た
すものである。

さて、空気軸受１００は、第１図ないし第３図
に示された軸受ボツクス５２に図示省略した角柱
状のスピンドル１を嵌挿し、かつ第２図、第３図
で見るような空気噴出口６５，６５，…から圧搾
空気を噴流させるようして構成されている。

軸受ボツクス５２は、角柱状空間５０を形成す
る４枚の平板状部材１０，２０，３０，４０から
形成され、第３平板状部材３０に設けられた突出
部３８，３８を固定ネジ５６，５６，５６，５６
で締め付けて測定機本体のＺ案内手段７のフレー
ムに固定される。

ここに、４枚の平板状部材１０，２０，３０，
４０の組み立てについて隣接する第４の平板状部
材４０と第１の平板状部材１０との関係を例とし
て第１図および第２図をもつて説明する。第４の
平板状部材４０の側端面４３と第１の平板状部材
１０の内面１１の一端側である内面縁端部１２と
を接触面としてこれらの平板状部材４０，１０を
巴状に接触させる。そして第２図において紙面前
後方向すなわち第１の平板状部材１０の幅方向に
位置調整をして形成する角柱状空間５０のＹ方向
寸法を定め、第１の平板状部材１０の凹部１６を
有する貫通ばか穴１５にそれぞれ取付けネジ５５
を挿入し、前記第４の平板状部材４０の図略のネ
ジ穴に螺合させて両者を１０，４０を一体的に固
定する。この場合、ネジ取付け部は貫通ばか穴と
されているから第４の平板状部材４０を前記接触
面に沿つて摺動させて両者１０，４０を相対変位
できるので前記寸法ｘ，ｙを可変することができ
る。このように隣接する平板状部材間の一体的固
定を４箇所で行うことによつて角柱状空間５０の
断面積（ｘ×ｙ）を確立することができるよう形
成されている。

また、空気通路を構成する空気噴出手段６０
は、第２図に見られるように第１の平板状部材１
０の上下方向中間位置に一端に管継手６６が設け
られた主管部６１と、この主管部６１から分岐さ
れた枝管部６２，６２と、枝管部６２と開口部を
有する接続手段７０を介し導通された第４の平板
状部材４０に設けられた枝管部６３と、この枝管
部６３から図で上下方向に延在させた噴出管６
４，６４，…と、各噴出管６４に一定のピツチで
設けられた第４の平板状部材４０の内面４１から
角柱状空間５０に向けて開口された噴出孔６５，
６５，６５，…とから形成されている。従つて、
管継手６６に接続された供給管（図示省略）から
圧搾空気を供給すれば各噴出孔６５，６５，…か
ら圧搾空気を噴出することができる。なお、第１
の平板状部材１０の内面１１にも第３図で示した
ように主管部６１に接続された枝管部６２と、こ
の枝管部６２に図で水平方向に分岐された噴出管
６４，６４，…とを介して噴出孔６５，６５，６
５，…が設けられ、同様に第２の平板状部材２０
にも格子状に噴出孔６５，６５，…が設けられて
いる。このことは、図示省略した第３の平板状部
材３０の内面３１についても同様に噴出孔６５，
６５，…が設けられている。従つて、この実施例
における空気噴射手段６０は、主管部６１とこの
主管部６１に連通された各平板状部材１０，２
０，３０，４０の噴出孔６５，６５，…までを含
み形成されている。

接続手段７０は、第１の平板状部材１０と第４
の平板状部材４０との間に設けられるものについ
ては、第２図に示すように第１の平板状部材１０
に設けられた枝管部６２に連通する開口部である
凹状部分７１と第４の平板状部材４０に設けられ
た枝管部６３に連通する開口部である凹状部分７
２と、これら凹状部分７１，７２にそれぞれに嵌
挿された合成樹脂リングから形成された弾性部材
７３，７４とから構成され、角柱状空間５０の断
面積を調整するために第１の平板状部材１０と第
４の平板状部材４０とを相対変位させてもそれを
許容して枝管部６２と枝管部６３とが気密連通す
ることができるよう形成されている。ここにおい
て、前記枝管部６２，６３、噴出管６４、噴出孔
６５、開口部を有する接続手段７０を含んで空気
通路が構成される。

この実施例によれば、まず第３の平板状部材３
０を垂直状態に位置出ししてＺ案内手段７のフレ
ームにその突出部３８，３８の穴から固定ネジ５
６，５６，５６，５６を貫通させて固定する。次
に、第３の平板状部材３０に第４の平板状部材４
０を取付ネジ５５，５５を仮取り付けし、順次同
様にして第１の平板状部材１０、第２の平板状部
材２０を仮取り付けする。そして各平板状部材１
０，２０，３０，４０で形成すべき角柱状空間５
０の断面積（ｘ×ｙ）と断面が等しい角柱状治具
（図示省略）を角柱状空間５０に嵌装し、各取付
ネジ５５，５５，…を締め付けて各平板状部材１
０，２０，３０，４０を本取り付けして軸受ボツ
クス５２が構成される。そして、前記角柱状治具
を引き抜き、角柱状空間５０に先端に検出子２を
有するスピンドル１を嵌装し、管継手６６に圧搾
空気を供給して接続手段７０を介し空気噴出手段
６０を作用させることにより空気軸受１００が構
成される。従つて、測定者が手動でまたはモータ
（図示省略）によりスピンドル１を第４図でＸお
よびＺ方向に移動させかつ載物台８をＹ方向に移
動させて検出子２と載物台８上の被測定物（図示
省略）とを三次元方向に相対移動させつつ検出子
２を被測定物に関与させれば、公知の測定回路
（図示省略）によつて当該被測定物の三次元的形
状、寸法等を測定することができる。

従つて、この実施例によれば、軸受ボツクス５
２は相対変位可能とされた４枚の平板状部材１
０，２０，３０，４０から構成されているから、
角柱状空間５０の寸法（ｘ×ｙ）を可変調整する
ことができる。よつて、嵌装されるスピンドル１
との間隙を最適なものとすることができるからス
ピンドル１を極めて小さな摺動抵抗の下方向に移
動させることができる。このことは、例えば第１
の平板状部材１０等々構成要素部材の極限的高精
度加工を必要としないから経済的効果はもとより
その組立、調整を飛躍的に簡素化できる。

また、空気噴出手段６０が主管部６１、枝管部
６２，６３、噴出管６４，６４，…および噴出孔
６５，６５，…から形成されているから供給空気
の導路抵抗を小さくすることができ、かつ各平板
状部材１０，２０，３０，４０には噴出孔６５，
６５，…を格子状に設けているから、この点から
も高精度測定を一層確実化することができる。

さらに、空気噴出手段６０の構成要素間を接続
手段７０を介し連通させるよう形成しているから
気密を保ちつつ角柱状空間５０の断面寸法（ｘ×
ｙ）を比較的大きく可変調整できるので各種測定
機ならびに外形の異なるスピンドル１にも適用拡
大できる。

また、この空気軸受１００は構造簡単であるか
ら、いずれの測定機に採用する場合にも統合化が
容易であつて、また、既存の測定機にも取り付け
ることができる。スピンドル１の寸法が変わつて
も全体を交換する必要がなく適応性が拡大でき
る。

このような効果を有する空気軸受１００は、結
果として三次元測定機の第１図で示したＸおよび
Ｙ方向のガタを皆無または測定精度に影響を与え
ない範囲に規制することができるから、測定精度
を高くすることに重要な役割をなすという効果を
も有する。

なお、以上の実施例では、測定機を三次元測定
機としたが、二次元測定機やデジタルコントレー
サ等その型種は問わない。また、空気噴出手段６
０は管継手６６を第１の平板状部材１０に設け、
各平板状部材２０，３０，４０に連通させたが２
以上の平板状部材に管継手６６を設けてもよい。
さらに、接続手段７０は対応する凹部とこれら凹
部に嵌装される弾性部材とから形成したが、要は
当該平板状部材の内面方向相対移動を許容できる
ものであればよいから、弾性部材から形成したニ
ツプル状継手等としてもよいし、あるいは、弾性
部材を使用せず各枝管部の開口部の径を大きくし
たものであつてもよい。

〔考案の効果〕

本考案は、部品加工、組立、調整容易であると
ともに円滑摺動かつ高精度測定を保障できるとい
う優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る測定機の空気軸受の一実
施例を示す要部斜視図、第２図は同じく第１図の
矢視線−に基づく一部省略側断面図、第３図
は同じく第１図の矢視線−に基づく一部省略
側断面図、第４図は同じく本考案の空気軸受を採
用した三次元測定機の全体斜視図および第５図は
従来の空気軸受を形成する軸受ボツクスの斜視図
である。 １……スピンドル、１０，２０，３０，４０…
…平板状部材、１１，２１，３１，４１……内
面、１２，２２，３２，４２……内面縁端部、１
３，２３，３３，３４……側端面、５０……角柱
状空間、６０……空気通路を形成する空気噴出手
段、７０……接続手段。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ４枚の平板状部材を対向配設させて測定機のス
   ピンドルの外形に対応させた角柱状空間を形成
   し、この角柱状空間内に寸法および／または位置
   座標および／または形状を先端に設けた位置検出
   子によつて測定するスピンドルを嵌挿するととも
   に、各平板状部材の内面から空気を供給して前記
   スピンドルを摺動自在に案内する測定機の空気軸
   受において、 前記４枚の平板状部材のそれぞれの一方の側端
   面とこの側端面に隣接する平板状部材の一方の内
   面縁端部とを接触面としてそれぞれの平板状部材
   を巴状に接触させて前記角柱状空間を形成し、 前記各平板状部材に外面から前記接触面に達す
   る貫通ばか穴を設けるとともに、この貫通ばか穴
   に挿通させた取付ネジによつて各平板状部材を前
   記接触面に沿つて変位可能に固着し、 前記各平板状部材内に、前記接触面に開口する
   開口部と内面に開口し前記角柱状空間に空気を噴
   出する空気噴出口とを有するとともに、空気供給
   源から空気が供給される空気通路を設け、これら
   の空気通路同士を前記開口部によつて接続し、 互いに接続される２個の前記空気通路の前記開
   口部の径を、前記平板状部材の前記変位量全域に
   わたり前記空気通路同士を連通させる大きさとし
   たことを特徴とする測定機の空気軸受。