JPH044168Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、本体に支持された検出子と本体にＹ
軸方向移動可能に支持されたテーブルに取り付け
られた測定対象物とを関与させて測定対象物の寸
法等を測るテーブル可動型測定機の改良に関す
る。

〔背景技術とその問題点〕

タツチ信号プローブ、ビデオカメラ等検出子と測
定対象物とを１軸方向または２以上の軸方向に相
対移動させつつ両者を関与させその測定対象物の
寸法、形状等を測る測定機が知られ、その態様
は、二次元測定機、三次元測定機、デジタルコン
トレーサ、内外径測定機等々と多種にわたる。

かかる測定機において、検出子と測定対象物と
を相対移動させる方法に、自動化便宜、制御性向
上、迅速性確保さらには構造簡単化等の理由か
ら、例えば三次元測定機のＸ，ＹおよびＺ軸方向
のうちのＹ軸方向の如く、その１軸方向について
測定対象物を取り付けるテーブルを移動できるよ
うにしたテーブル可動型がある。

このテーブル可動型測定機の従来構造は、本体
の水平摺動面に対しテーブルを回転ローラ支持さ
せるもの、本体にＶ字型摺動面を設けテーブル側
にそれに対応するＶ字溝を設け係合案内させるも
の等が普及していた。

しかしながら、上記従来の構造では、摺動抵抗
が大きく駆動動力増大を招くばかりか、回転ロー
ラやＶ字型溝等の加工が難しく経済的負担を増大
させるとともに結果として測定精度を悪くすると
いう欠点があつた。ところで、前記摺動抵抗の軽
減を図るべく本体とテーブルとをいわゆるエアベ
アリングを介設させて移動させることが考えられ
るが、主に、エアベアリングによるテーブルの移
動方向と直交する方向の位置変動やテーブルの浮
上量の発生等による精度低下や精度不安定等問題
があることを理由に高精度の測定機には採用され
ていなかつた。

〔考案の目的〕

本考案は、上記従来問題点に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、摺動抵抗を軽減し
かつ高精度測定を保障するテーブル可動型測定機
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕 本考案は、テーブルの移動方向（Ｙ軸方向）と
直交する方向（Ｘ軸方向）は一対のエアベアリン
グにより位置規制し、これらと直交する方向（Ｚ
軸方向）も一対のエアベアリングにより位置規制
するとともにこのエアベアリングの浮上や浮上量
変動を防止すべくマグネツト利用のテーブル浮上
防止手段を設け前記従来問題点を除去しようとす
るものである。

これがため、本体に支持された検出子と、本体
にＹ軸方向移動可能に支持されたテーブルに取り
付けられた測定対象物とを関与させて測定対象物
の寸法等を測るテーブル可動型測定機において、 前記本体にＹ軸方向に延びる一対のＹ案内レー
ルを設け、各Ｙ案内レールの側端面にそれぞれが
係合しかつＸ軸方向において互いに反対向きとさ
れた一対のエアベアリングを含み前記テーブルの
前記本体に対するＸ軸方向の位置を規制できるよ
う形成されたＸ軸方向位置規制手段を設け、各Ｙ
案内レールの上端面にそれぞれが係合しかつＺ軸
方向において互いに同じ向きとされた一対のエア
ベアリングを含み前記テーブルの前記本体に対す
るＺ軸方向の位置を規制できるよう形成されたＺ
軸方向位置規制手段を設けるとともに前記テーブ
ルに取り付けられた前記本体の磁性体部分に作用
するマグネツトとを含み前記テーブルの前記本体
に対するＺ軸方向の浮き上がりを防止できるよう
形成されたテーブル浮上防止手段を設け、前記テ
ーブルに取り付けられた測定対象物の重量およ
び／または前記両位置規制手段への供給空気圧力
の変動にかかわらず前記本体に対する前記テーブ
ルのＸ軸およびＺ軸方向の位置を一定に規制でき
るよう構成し前記目的を達成するのである。

従つて、Ｘ軸方向の位置は、各Ｙ案内レールの
側端面に互いに反対向きとされた一対のエアベア
リングからなるＸ軸方向位置規制手段によつて規
制され、また、Ｚ軸方向の位置は、各Ｙ案内レー
ルの上端面にそれぞれ同一方向で係合する一対の
エアベアリングからなるＺ軸方向位置規制手段に
よつて規制される。さらに、Ｚ軸方向の位置は、
テーブル浮上防止手段によつてＺ軸方向位置規制
手段による浮上を防止することによつて確実な位
置規制がなされる。

ここに、テーブルに取り付けた測定対象物の重
量や各エアベアリングへの供給空気圧力が変動し
たとしてもＸ軸方向およびＺ軸方向の位置を正確
に規制することができ、これにより摺動抵抗を小
さく円滑運転を図りつつ高精度測定を保障するこ
とができる。

〔実施例〕

本考案に係るテーブル可動型測定機の一実施例
を図面を参照しながら説明する。

この実施例における測定機は三次元測定機とさ
れ、この三次元測定機は第２図に示されるように
全体が構成されている。

すなわち、ベース１上には、基台３が設置され
る。この基台３にはＸ軸方向に一対の支柱２５，
２５がその基端部２７を固着させて立設されてい
る。支柱２５，２５にはＸ軸方向に伸びる横桁部
材３０が渡架され、この横桁部材３０に沿つて移
動可能とされたＸスライダ３５にはＺ案内ボツク
ス４０が一体的に設けられている。先端にビデオ
カメラとされた検出子４２を有するスピンドル４
１はＺ案内ボツクス４０にＺ軸方向に摺動可能に
支持されている。ここに、基台３、支柱２５，２
５、横桁部材３０、Ｘスライダ３５およびＺ案内
ボツクス４０とから本体１００が構成され、検出
子４２の移動機構は検出子４２をＸ軸方向とＺ軸
方向に移動できるものと形成されている。一方、
テーブル２０はＹ軸方向に移動可能として基台３
に支持されている。従つて、テーブル２０上に載
置される測定対象物（図示省略）と検出子４２と
は三次元方向に相対移動可能とされている。

また、基台３にはセンター振り分けの断面コ字
状の凹部５がＹ軸方向に沿つて設けられており、
凹部５内には後記のＸ軸位置規制手段５０、Ｚ軸
位置規制手段６０、Ｙ軸変位検出手段（図示省
略）および駆動手段８０等が収容されている。ま
た、蛇腹９２ａ，９２ｂは防塵装置９０を形成す
るものである。なお、データ処理装置等電子部は
図示省略している。

前記第２図の−矢視線に基づく第１図に見
られるように、基台３の凹部５には、その底部を
形成する中間床部４が設けられ、また両側方には
立上部７，７を設け形成されている。なお、１
７，１７は調整ボルトでベース１に対し基台３の
姿勢を正すためのものである。基台３の中間床部
４にはＸ軸方向にセンター振り分けのＹ案内レー
ル３８，３８がＹ軸方向に沿つて設けられボルト
８，８によつて固着されている。Ｙ案内レール３
８の断面は直方形であつて各面２９，３９は平滑
仕上げされている。従つて、テーブル２０はこの
Ｙ案内レール３８，３８の上端面２９および側端
面３９を基準に位置出しされるよう形成されてい
る。そして、支柱２５，２５の基端部２７，２７
は固定ボルト２６，２６で基台３の立上部７，７
の上端面にそれぞれ固定されている。これにより
支柱２５，２５の高さは、テーブル２０を案内す
るＹ案内レール３８，３８よりもその基端部２
７，２７が高位置であるため短小化することがで
きる。

さて、Ｚ軸位置規制手段６０は、テーブル２０
の下端面２２に設けられた一対の同じ向き（図で
Ｚ軸方向の下方向）とされたエアベアリング６
１，６１と、本体１００たる基台３の磁性体部分
である中間床部４と吸引作用するテーブル２０に
取り付けられたマグネツト６２を含み形成された
テーブル浮上防止手段６６とから構成されてい
る。エアベアリング６１，６１は図示しないエア
源より圧搾空気が供給され、その空気をＹ案内レ
ール３８，３８の上端面２９，２９に噴出させる
ことによつてテーブル２０を数μm〜数＋μmだけ
浮上させＺ軸方向の位置を規制するとともにテー
ブル２０のＹ軸方向移動を許容するものである。
なお、マグネツト６２，６２はＸ軸方向にセンタ
ー振り分け配設されている。ここで、テーブル２
０が小型軽量のときまたは載置する測定対象物
（図示省略）の重量等を考慮して、テーブル２０
を第１図で下方向に引き下すテーブル浮上防止手
段６６として磁性体部分である中間床部４と吸引
作用するマグネツト６２が設けられているのであ
る。マグネツト６２は調整ボルト６４で高さ方向
調整が行われ、平坦加工された中間床部４の上面
と微小クリアランスをもつようして取付ボルト６
５でテーブル２０に固定されている。なお、マグ
ネツト６２は磁気効率向上のため磁性体６３を介
しテーブル２０に固定されている。従つて、テー
ブル２０はテーブル浮上防止手段６６の磁力によ
る下方向吸引力と、これに抗するエアベアリング
６１の空気圧力とのバランスによつてＺ軸方向の
位置規制が行われるよう形成されている。なお、
マグネツト６２は磁性体６３の他さらに非磁性体
６７を介しテーブル２０に取り付けられている。
磁力の漏洩を防止するためである。

一方、Ｘ軸方向位置規制手段５０は、各Ｙ案内
レール３８，３８の各側端面３９，３９に対応す
る互いに反対方向の向きとされたエアベアリング
５１，５１から形成され、各エアベアリング５
１，５１は、ボール５２，５２を介し姿勢の自由
性を確保しつつ調整ボルト５３，５３によつてそ
のクリアランスが調整できるようされている。

また、駆動手段８０は、テーブル２０をＹ軸方
向に自動的に移動させるためのもので、基台３に
固定された支持台８３に回動自在に支持されたボ
ールネジ８１、このボールネジ８１に螺合されテ
ーブル２０に取り付けられているナツト部材８２
および図示しないモータとから形成されている。

さらに、基台３のＸ軸方向の中心部でＹ軸方向
に伸びるメインスケールとこれに対応するインデ
ツクススケールとを含むＹ軸変位検出手段（図示
省略）が設けられている。

なお、防塵装置９０は蛇腹装置９１と防塵カバ
ー１０１とから構成されている。この蛇腹装置９
１は、第２図から明らかのように、第１の蛇腹９
２ａと第２の蛇腹９２ｂとを有し、第１の蛇腹９
２ａはテーブル２０のＹ軸方向一端側と基台３の
一端側とに張設されている。第２の蛇腹９２ｂも
テーブル２０のＹ軸方向他端側と対応する基台３
の他端側との間に第１の蛇腹９２ａと同様に張設
されている。従つて、両蛇腹９２ａ，９２ｂは、
それぞれテーブル２０のＹ軸方向移動に伴つて伸
縮することができ、各手段が配設された基台３の
凹部５を閉成することができる。また、防塵カバ
ー１０１，１０１は、支持部材１１，１１を介し
基台３に固定されその先端側がテーブル２０の各
側面に設けられた凹部２１にそれぞれ挿入可能と
されている。従つて、テーブル２０の幅相当につ
いては蛇腹装置９１によつて、またテーブル２０
と基台３の立上部７とのＸ軸方向隙間については
防塵カバー１０１，１０１によつて基台３の凹部
５は閉成されることができる。もとより、Ｙ軸方
向の基台３の両側端は前記蛇腹取付板９４，９４
によつて塞がれている。支持部材１１の凹所１２
には工具類を収容できるようゴム１３が貼設され
ている。

なお、基台３に取り付けられたリミツトスイツ
チ１１１とテーブル２０に取り付けられた係合部
材１１２とから形成される位置検出手段１１０は
テーブル２０のＹ軸方向限界位置を検出するもの
である。

このように構成された三次元測定機では、テー
ブル２０上に載置された測定対象物（図示省略）
と検出子４２とを三次元方向に相対移動させつつ
Ｙ軸変位検出手段（図示省略）等からの出力信号
を利用して測定対象物の寸法等を高精度で測定す
ることができる。

ここに、テーブル２０のＹ軸方向の移動は、駆
動手段８０のボールネジ８１をモータ（図示省
略）で回動させることによつて行われる。そし
て、テーブル２０は、予めクリアランス調整され
たＸ軸位置規制手段５０，５０によつてＸ軸方向
位置が規制され、一方Ｚ軸位置規制手段６０，６
０によつてＹ案内レール３８，３８の上端面２
９，２９に対しＺ軸方向位置が規制される。従つ
て、テーブル２０すなわちこれに載置された測定
対象物はＸおよびＺ軸方向に位置規制されつつＹ
軸方向に移動される。

このＹ軸方向移動中、蛇腹９２ａ，９２ｂは浮
上することなくテーブル２０の移動に伴つてそれ
ぞれ伸縮し、凹部５に収容されたＸ軸位置規制手
段５０、Ｚ軸位置規制手段６０等をカバーし防塵
する。また、テーブル２０と基台３とのＸ軸方向
クリアランスは、防塵カバー１０１，１０１によ
つてカバーされるので確実な防塵が行われる。

この実施例によれば、基台３に振り分けの凹部
５を設け、この凹部５にＹ案内レール３８，３８
を配設するとともに位置規制手段５０，６０、Ｙ
軸変位検出手段（図示省略）および駆動手段８０
等を収容したので、テーブル２０のＺ軸方向高さ
を低くすなわち支柱２５，２５を高い位置で基台
３に取り付けることができる。その結果、支柱２
５，２５を短寸化できるからその小型軽量化また
は／および高剛性とすることができ検出子４２の
位置を不動のものとして高精度測定を達成するこ
とができる。

そして、Ｚ軸位置規制手段６０は、エアベアリ
ング６１，６１とこれに抗してテーブル２０を下
方向に付勢するマグネツト６２，６２利用のテー
ブル浮上防止手段６６，６６とから構成されてい
るからテーブル２０が軽量でもあるいは載置すべ
き測定対象物が軽量である場合でもエアベアリン
グ６１，６１への供給空気の微小調整をすること
なくテーブル２０のＺ軸方向位置を正確に規制す
ることができる。すなわち、テーブル浮上防止手
段６６，６６は、テーブル２０に取り付けられた
マグネツト６２が本体１００たる基台３の磁性体
部分である中間床部４に吸引されることによつ
て、テーブル２０を図で下方向に強制的に引張り
エアベアリング６１がＹ案内レール３８の上端面
２９に対しテーブル２０を図で上方向に浮上させ
る力とバランスさせてＺ軸方向の位置を規制する
のである。この場合、マグネツト６２は磁性体６
３を介してテーブル２０に取り付けているから、
マグネツト６２の磁力は中間床部４に対し拡大さ
れているので有効に作用し吸引効果を増大するこ
とができる。さらにマグネツト６２は、Ｘ軸方向
の中心に対し等距離（Ｘ軸方向にセンター振り分
け）に配設されているから、テーブル２０にアン
バランスを生じさせないからテーブル２０の上面
を水平に維持できるので有効測定範囲の全てにお
いてＺ軸方向の位置を一定とすることができ、高
精度測定を保障できる。

また、Ｘ軸位置規制手段５０は、そのエアベア
リング５１，５１がＹ案内レール３８，３８の各
側端面３９，３９に対し、互いに反対方向の向き
とされた一対からなるから、各エアベアリング５
１，５１に同一の空気源から空気を供給すれば仮
にその空気圧力に変動があつたとしてもテーブル
２０のＸ軸方向の位置づれは生じない。従つて、
有効測定範囲の全てにおいてＸ軸方向の位置を一
定とすることができ、高精度測定を保障できる。
さらに、Ｙ案内レール３８，３８はＹ軸方向に延
在するものとされているからテーブル２０の蛇行
も生じない。

さらに、Ｘ軸位置規制手段５０とＹ軸位置規制
手段６０とはエアベアリングとされているから小
さな摺動抵抗のもとテーブル２０の円滑な走行を
達成することができる。

さらにまた、基台３の各手段５０，６０，８０
を収容させた凹部５をカバーする防塵装置９０を
設けているので、それら手段の特性、機能を安定
して維持することができるばかりか、安全作業を
保障することができる。

さらにまた、駆動手段８０のボールネジ８１と
ナツト部材９２との螺合は、テーブル２０の中央
部で行うよう形成されているから、Ｘ軸位置規制
手段５０の機能と相俟つてガタ、蛇行を防止しつ
つテーブル２０をＹ軸方向に直動させることがで
きる。この点からも高精度測定を保障できる。

なお、以上の実施例では、検出子４２がビデオ
カメラとされていたが、タツチ信号プローブ等で
もよく、その種別は不問である。また、Ｘスライ
ダ３５、スピンドル４１等はモータ送り方式でも
手動送り方式でもよい。もとより、測定機は上記
の如き三次元測定機に限らずテーブル可動型であ
れば、二次元測定機、内外径測定機、デジタルコ
ントレーサ等でもよく機種は問わず適用されるも
のである。

〔考案の効果〕

以上の説明から明らかの通り、本考案は摺動抵
抗を軽減し、エアベアリングへの供給空気の圧力
変動や測定対象物の重量変化があつたとしてもＸ
軸およびＺ軸の位置を正確に規制しつつテーブル
の円滑移動を維持しつつ高精度測定を行うことが
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図は本考案に係るテーブル可動型測定機の
一実施例を示す正面図（第２図の−矢視線に
基づく）および第２図は同じく測定機を三次元測
定機とした場合の全体構成図である。 ３……基台、５……凹部、２０……テーブル、
４２……検出子、５０……Ｘ軸方向位置規制手
段、５１，６１……エアベアリング、６０……Ｚ
軸方向位置規制手段、６２……マグネツト、６３
……磁性体、６６……テーブル浮上防止手段、６
７……非磁性体、８０……駆動手段、９０……防
塵装置、９１……蛇腹装置、１０１……防塵カバ
ー。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 本体に支持された検出子と、本体にＹ軸方向
   移動可能に支持されたテーブルに取り付けられ
   た測定対象物とを関与させて測定対象物の寸法
   等を測るテーブル可動型測定機において、 前記本体にＹ軸方向に延びる一対のＹ案内レ
   ールを設け、各Ｙ案内レールの側端面にそれぞ
   れが係合しかつＸ軸方向において互いに反対向
   きとされた一対のエアベアリングを含み前記テ
   ーブルの前記本体に対するＸ軸方向の位置を規
   制できるよう形成されたＸ軸方向位置規制手段
   を設け、各Ｙ案内レールの上端面にそれぞれが
   係合しかつＺ軸方向において互いに同じ向きと
   された一対のエアベアリングを含み前記テーブ
   ルの前記本体に対するＺ軸方向の位置を規制で
   きるよう形成されたＺ軸方向位置規制手段を設
   けるとともに前記テーブルに取り付けられた前
   記本体の磁性体部分に作用するマグネツトを含
   み前記テーブルの前記本体に対するＺ軸方向の
   浮き上がりを防止できるよう形成されたテーブ
   ル浮上防止手段を設け、前記テーブルに取り付
   けられた測定対象物の重量および／または前記
   両位置規制手段への供給空気圧力の変動にかか
   わらず前記本体に対する前記テーブルのＸ軸お
   よびＺ軸方向の位置を一定に規制できるよう構
   成したことを特徴とするテーブル可動型測定
   機。 (2) 前記実用新案登録請求の範囲第１項におい
   て、前記浮上防止手段のマグネツトを非磁性体
   を介し前記テーブルに固定するよう形成したこ
   とを特徴とするテーブル可動型測定機。 (3) 前記実用新案登録請求の範囲第１項または第
   ２項において、前記浮上防止手段のマグネツト
   は、前記本体の磁性体部分に対し前記Ｚ軸方向
   位置を変更可能として前記テーブルに取り付け
   られていることを特徴とするテーブル可動型測
   定機。