JPH044171Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、測定子を支持する可動体をビームに
往復移動可能に装着し、その可動体を駆動して測
定子を移動させるよう形成された測定機の駆動装
置の改良に関する。

〔背景技術とその問題点〕

測定子を支持する可動体をビームに往復移動可
能に装着し、その可動体を駆動して測定子を移動
させるよう形成された測定機の駆動装置の従来構
造を図面に基づいて説明する。測定機は第４図に
示すように三次元測定機であり、また、駆動装置
は第３図に示すようにベルト駆動型の場合であ
る。

第４図において、測定対象物（図示省略）を載
置する定盤１と、Ｙガイドレール２および定盤１
上をＹ軸方向に移動可能とされた一対のＹスライ
ダ３Ｒ，３Ｌと両スライダ３Ｒ，３Ｌに立設され
た一対の支柱４Ｒ，４Ｌと、支柱４Ｒ，４Ｌの上
端側に渡架されたＸ軸方向に延びるＸビーム１０
と、このビーム１０に長手方向に移動可能とされ
たＸスライダ１１と、このＸスライダ１１に取り
付けられたＺスピンドル６をＺ軸方向に移動可能
に支持するＺコラム５と、Ｚスピンドル６の先端
側に支持されたタツチ信号プローブ７（８が測定
子である）と、駆動装置であるＸスライダ駆動手
段２０とから三次元測定機が構成されていた。な
お、Ｙスライダ駆動手段とＺスピンドル駆動手段
は図示省略した。

ここに、駆動装置であるＸスライダ駆動手段２
０は第３図に示したように支柱４Ｒの上端側に取
り付けたモータ２１で回動される駆動プーリ２
２、支柱４Ｌの上端側に取り付けられた支持台１
３に回動可能とされた従動プーリ２４および両プ
ーリ２２，２４間に渡設された無端状のベルト２
３とから構成され、ベルト２３の一部が係止片１
２を介しＸスライダ１１に係止されている。

従つて、モータ２１を回動することによつてＸ
スライダ駆動手段２０は駆動され、Ｘスライダ１
１はＸビーム１０上を移動される。なお、Ｘスラ
イダ１１はＸビーム１０にエアベアリング支持さ
れているので円滑摺動される。するとＺスピンド
ル６に取り付けられたタツチ信号プローブ７がＸ
軸方向に移動され、測定子８が図示省略の測定対
象物の測定面に当接されることによつて当該測定
面の座標を図示省略の測定回路に取り込む。順次
この操作を繰り返して得た複数の座標を所定処理
して例えば1μｍの分解能で測定対象物の形状や
寸法を求めることができた。なお、Ｙ軸方向およ
びＺ軸方向の座標はＹスライダ３Ｒ，３Ｌおよび
Ｚスピンドル６を移動させることによつて取り込
むことができる。

しかしながら、上記従来のベルト駆動型三次元
測定機すなわち測定機の駆動装置には次のような
問題を有していた。

すなわち、駆動装置であるＸスライダ駆動手段
２０を駆動して測定子８をＸ軸方向に移動させる
ためには可動体であるＸスライダ１１をＸビーム
１０の長手方向に移動させなければならない。す
るとＸビーム１０を両端支持粱と見た場合にＸス
ライダ１１は移動荷重となるからその支持端であ
る両支柱４Ｒ，４Ｌへの荷重が時々刻々変化す
る。従つてかかる測定機においては、Ｘスライダ
１１の移動に伴つて構造体に曲げや捩じりを誘発
する。具体的にはＹスライダ３Ｒ，３Ｌがエアベ
アリングを介しＹガイドレール２、定盤１に摺動
案内されているから少なくとも一方の支柱はＸ，
ＹおよびＺ方向に変位する。このことはその構造
上、測定子８の定盤１に対する姿勢を狂わす。こ
れがため測定精度がその設計値より劣悪化し高精
度を保障できないという問題があつた。この問題
は測定機が大型（Ｘビーム１０が長大）となる程
に影響が大きい。

これに対し、Ｘスライダ１１の移動に伴う構造
体の曲げ、捩じれ等に基づく測定子８の変位デー
タを予め収集しておき測定回路においてプログラ
ム補正することが考えられる。しかし、Ｘスライ
ダ１１の移動と測定子８の位置との関係は微妙か
つ複雑であるとともに測定子８を含むタツチ信号
プローブ７等の型種によつても異なるから一義的
に変位データを定めることは至難であるゆえ実用
化されてはいない。

〔考案の目的〕

本考案は、上記従来の問題点を除去すべく鑑み
なされたもので、その目的とするところはビーム
に対する可動体の移動にかかわらず測定子の姿勢
を一定に維持できる測定機の駆動装置を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

これがため本考案は測定子を支持する可動体を
ビームに往復移動可能に装着し、その可動体を駆
動して測定子を移動させるよう形成された測定機
の駆動装置であつて、 前記可動体を前記ビームの長手方向に往復移動
させる送り機構と、 前記ビームの長手方向に往復移動可能とされた
バランスウエイトと、 該送り機構の動作に伴つて前記可動体の移動方
向と反対方向に該バランスウエイトを移動させる
ための逆送り機構とを備え、前記ビームの長手方
向両端側に荷る重量が左右同一となるよう構成し
前記目的を達成するのである。

従つて、送り機構によつて可動体を移動すると
きには逆送り機構がバランスウエイトを可動体の
移動方向と反対（逆）方向に移動させるので、可
動体とバランスウエイトとはビームの長手方向中
央を中心に左右対称に移動するのでビームの両側
端に荷る荷重が同一となる。

〔実施例〕

本考案に係る測定機の駆動装置の一実施例を第
１図、第２図を参照して詳細に説明する。

なお、この実施例における測定機は前出第４図
に示した従来三次元測定機と同様な三次元測定機
である。従つて、それと同一部分につていは同一
の符号を付するとともに説明を簡略または省略す
る。

駆動装置であるＸスライダ駆動手段２０は、モ
ータ２１、駆動プーリ２２、無端状のベルト２
３、（本考案におけるベルトとはチエーン、ワイ
ヤー等を含む概念とする。）従動プーリ２４およ
びバランサー装置３０とから構成されている。

第１図において、駆動プーリ２２は支柱４Ｒに
固定されたモータ２１に連結され、従動プーリ２
４は支柱４Ｌに取り付けられた支持台１３に回動
自在に設けられている。ベルト２３は両プーリ２
２，２４に所定の張力をもつて渡設され、両プー
リ２２，２４の共通軸線を挟む、Ｘビーム１０側
の位置２３Ａは可動体であるＸスライダ１１に係
止片１２を介し連結されるとともにその反対側の
位置２３Ｂは後記のバランスウエイト３１に連結
されている。一方、バランス装置３０はＸビーム
１０と平行に両支柱４Ｒ，４Ｌに固定されたガイ
ドレール３２とＺコラム５、Ｚスピンドル６等の
重量を含むＸスライダ１１の重量と等価のバラン
スウエイト３１とから形成され、バランスウエイ
ト３１はガイドレール３２に摺動自在とされてい
る。従つて、Ｘスライダ駆動手段２０のモータ２
１を駆動すれば、Ｘスライダ１１とバランスウエ
イト３１とは相互にＸビーム１０の長手方向で反
対方向に移動することができる。

ここに、Ｘスライダ駆動手段２０の一部である
モータ２１、両プーリ２２，２４およびベルト２
３はベルト送り手段を構成するとともにこのベル
ト送り手段は可動体であるＸスライダ１１をＸビ
ーム１０の長手方向に往復移動させる送り機構と
バランスウエイト３１をＸスライダ１１の移動方
向と反対方向に移動させる逆送り機構とを統合構
成したものとされている。従つて、バランスウエ
イト３１は、可動体であるＸスライダ１１がＸビ
ーム１０の長手方向中央位置にあるときに同じく
長手方向中央位置となるようにしてベルト２３に
連結されている。

次に、この実施例の作用について説明する。

測定子８（第４図参照）をＸ軸方向に移動させ
て測定対象物（図示省略）の測定面に当接させる
には、Ｘスライダ駆動手段２０のモータ２１を駆
動して行う。モータ２１を駆動すれば駆動プーリ
２２が回動し無端状のベルト２３を従動プーリ２
４を介し移動させることができる。

すなわち、駆動装置であるＸスライダ駆動手段
２０の一部を構成するベルト送り手段の送り機構
が可動体であるＸスライダ１１を第２図で右方向
に移動させると、逆送り機構がバランスウエイト
３１を同図で左方向に移動させる。従つて、Ｘビ
ーム１０の長手方向中央を中心とする左右の荷重
は相等しく両支柱４Ｒ，４Ｌの荷重を不変とする
ことができる。

このようにして、上記測定面に当接された瞬間
の測定子８の移動変位量から当該測定面のＸ座標
を図示省略の測定回路で読み取る。Ｘ軸方向につ
いてこの手順を繰り返す。なお、Ｙ軸方向はＹス
ライダ３Ｒ，３Ｌの移動によつて、Ｚ軸方向はＺ
スピンドル６の昇降によつて単独にまたは上記Ｘ
軸方向と同時に各座標を読み取ることができる。
読み取つた複数の座標（Ｘ，ＹおよびＺ）を所定
の幾何学的演算等をすることによつて測定対象物
の寸法や形状を測定できる。

従つて、この実施例によれば、送り機構と逆送
り機構とが可動体であるＸスライダ１１とバラン
スウエイト３１とをＸビーム１０の中央を中心と
して左右対称に移動することができるので、Ｘビ
ーム１０を両端で支持する両支柱４Ｒ，４Ｌへの
荷重を不変とできるから、可動体の移動にかかわ
らず測定子８の姿勢が一定となり高精度測定を保
障することができる。

また、駆動装置であるＸスライダ駆動手段２０
はベルト駆動型とされているから構造簡単で可動
体とバランスウエイト３１との対称移動を確実に
達成できる。

さらに、従来の如く可動体の移動に伴う構造体
の変形が生じないので測定機全体を有効測定範囲
を変えないで小型、軽量化することができる。

なお、以上の実施例では、駆動装置の送り機構
と逆送り機構とをベルト駆動型としたが、本考案
はこれに限定されずネジ送り方式等でもよく、ま
た各機構を同期をとつた別個のものとしてもよ
い。この意味においてバランス装置３０のバラン
スウエイト３１は可動体の送り機構の構成によつ
てはその構造物自体をバランスウエイトと利用す
ることも可能である。なお、可動体とバランスウ
エイトとの各重量およびこれらによるビーム両側
端の荷重は完全同一を意味しない。要は、可動体
の移動によつて大幅に変動していた従来欠点を解
消しようとするものであるから測定精度に実質的
影響を与えない範囲内での小さなアンバランスを
も含み本考案では同一ということとする。

もとより、Ｘスライダ１１のベルト駆動につい
て開示したがＹスライダ３Ｒ、Ｚスピンドル６の
ベルト駆動においても、さらに三次元測定機に限
定されず二次元測定機等においても本考案は適用
される。

〔考案の効果〕

本考案は、可動体の移動にかかわらず測定子の
姿勢を一定に維持できるから高精度測定を保障す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る測定機の駆動装置の一実
施例を示す要部斜視図、第２図は同じく動作説明
図、第３図、第４図は従来の測定機の駆動装置を
示し、第３図は要部斜視図および第４図は測定機
の全体構成図である。 ８……測定子、１０……Ｘビーム、１１……可
動体であるＸスライダ、２０……送り機構および
逆送り機構を形成するＸスライダ駆動手段、２１
……モータ、２２……駆動プーリ、２３……ベル
ト、２４……従動プーリ、３０……Ｘスライダ駆
動手段の一部たるバランス装置、３１……バラン
スウエイト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 測定子を支持する可動体をビームに往復移動
   可能に装着し、その可動体を駆動して測定子を
   移動させるよう形成された測定機の駆動装置で
   あつて、 前記可動体を前記ビームの長手方向に往復移
   動させる送り機構と、 前記ビームの長手方向に往復移動可能とされ
   たバランスウエイトと、 該送り機構の動作に伴つて前記可動体の移動
   方向と反対方向に該バランスウエイトを移動さ
   せるための逆送り機構とを備え、前記ビームの
   長手方向両端側に荷る重量が左右同一となるよ
   う構成したことを特徴とする測定機の駆動装
   置。 (2) 前記実用新案登録請求の範囲第１項におい
   て、前記送り機構と逆送り機構とが、一体のプ
   ーリに渡設された無端状のベルトと一方のプー
   リを回動させるモータとを含み形成されたベル
   ト送り手段を共有し、かつ前記可動体とバラン
   スウエイトとを両プーリを結ぶ軸線を挟む反対
   側の位置でそれぞれベルトに係止させた構成と
   されている測定機の駆動装置。