JPH044172Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、測定機における垂直軸の安全装置に
関する。詳しくは、垂直軸の本体に対する摺動抵
抗を軽減するエアーベアリング装置および垂直軸
の自重による負荷を軽減するエアーバランス装置
の少なくとも一方を備えた測定機において、エア
ー源からのエアー圧の低下による垂直軸その他の
破損または種々の危険を防止する安全装置に関す
る。

〔背景技術とその問題点〕

二次元あるいは三次元測定機等、測定子を有す
る垂直軸を本体に対して鉛直方向へ昇降自在に設
けた測定機にあつては、垂直軸の昇降動を迅速か
つ軽快に行うべく、垂直軸の本体に対する摺動抵
抗を軽減するエアーベアリング装置を設けたり、
垂直軸の自重による負荷を軽減するエアーバラン
ス装置を設けたものが知られている。

ところが、このようなエアー圧を利用して垂直
軸の昇降を円滑に行う装置では、供給エアー圧が
規定圧より低下すると、種々の問題が生じる。

例えば、前者のエアーベアリング装置では、供
給エアー圧が低下すると、エアーベアリング装置
の負荷容量が低下するので、この状態で垂直軸を
昇降させると、垂直軸やエアーベアリング装置の
破損を招く虞れが生じる。

また、後者のエアーバランス装置では、供給エ
アー圧が低下すると、エアーバランス装置の保持
力つまり垂直軸の自重を支えるエアー圧が低下す
るので、垂直軸の落下を招く。垂直軸の落下は、
測定機や測定子の破損をもたらすだけでなく、作
業者にとつても危険な問題である。

そこで、供給エアー圧の低下に対して垂直軸の
昇降を阻止する安全装置が種々提案されている。
例えば、特開昭61−54410号公報のように、垂直
軸の昇降方向に沿つて複数の係止孔を一定ピツチ
間隔で有する係止部材を設けるとともに、垂直軸
に前記係止部材の係止孔内に挿入されるロツクピ
ンを進退自在に設け、エアー圧が規定圧より低下
したときシリンダの作動によつてロツクピンを係
止部材の係止孔内に突出させる構造のものがあ
る。

しかし、このような構造では、シリンダが作動
したとき、ロツクピンが係止部材の係止孔と対応
した位置にないと、それから垂直軸が自然落下し
てロツクピンが係止孔と対応した位置までこない
と、垂直軸の昇降を阻止することができないの
で、エアー圧の低下から垂直軸の昇降阻止までに
時間がかる。また、このような構造では、垂直軸
の昇降を確実に阻止できないうえ、装置全体が大
型化する問題がある。

〔考案の目的〕

ここに、本考案の目的は、このような従来の欠
点を解消し、小型でかつ確実に垂直軸の昇降を阻
止でき、しかも応答性にすぐれた測定機における
垂直軸の安全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〕

そのため、本考案では、本体に対して鉛直方向
へ昇降自在に支持されかつ測定子を有する垂直軸
を備え、この垂直軸の本体に対する摺動抵抗を軽
減するエアーベアリング装置および垂直軸の自重
による負荷を軽減するエアーバランス装置の少な
くとも一方を設けた測定機において、前記垂直軸
にその昇降方向に沿つて設けられたラツクと、こ
のラツクに噛合され前記本体に回動自在に支持さ
れたピニオンと、このピニオンと同軸上に固定さ
れたデイスクプレートと、このデイスクプレート
を挟んで前記本体に開閉可能に設けられた一対の
クランプ部材と、この一対のクランプ部材を前記
デイスクプレートを挟持する閉方向へ付勢する付
勢手段と、エアーが供給されると前記付勢手段に
抗して一対のクランプ部材を開方向へ押圧するエ
アーシリンダと、前記エアーベアリング装置およ
びエアーバランス装置の少なくとも一方にエアー
を供給するエアー源と前記エアーシリンダとの間
に挿入され常時はエアー源からのエアーを前記エ
アーシリンダに供給する電磁弁と、前記エアー源
からのエアー圧が低下したとき前記電磁弁を切り
換えてエアーシリンダへのエアーの供給を遮断さ
せる制御手段と、を備えたことを特徴とする。

従つて、エアー源からのエアー圧が低下する
と、制御手段を介して電磁弁が切り換えられ、エ
アーシリンダへのエアーの供給が遮断されるた
め、一対のクランプ部材が付勢手段によつてデイ
スクプレートを挟持し、ピニオンの回動を規制す
る。その結果、そのピニオンに噛合するラツクが
移動できないので、垂直軸の昇降が阻止される。
このようにして、垂直軸の昇降が確実に阻止され
る。

〔実施例〕

以下、本考案の安全装置を三次元測定機の垂直
軸に適用した実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。

第１図に同三次元測定機の外観を示す。基台１
１の上面には、被測定物を載置するテーブル１２
が設置されているとともに、その両端に互いに平
行でかつテーブル１２の前後方向（Ｙ軸方向）へ
向かつて延びるＹ軸レール１３Ａ，１３Ｂを有す
る一対の支持桁１４Ａ，１４Ｂが一体的に設けら
れている。両支持桁１４Ａ，１４ＢのＹ軸レール
１３Ａ，１３Ｂには図示しないエアーベアリング
装置を介して門型フレーム１５が前記Ｙ軸方向
へ、この門型フレーム１５に図示しないエアーベ
アリング装置を介してスライダ１６が前記テーブ
ル１２に対して左右方向（Ｘ軸方向）へ、このス
ライダ１６にエアーベアリング装置を介して下端
に測定子１８を有する垂直軸１７がテーブル１２
に対して鉛直方向（Ｚ軸方向）へ、それぞれ移動
自在に支持されている。ここでは、基台１１，門
型フレーム１５およびスライダ１６によつて、垂
直軸１７を鉛直方向へ昇降自在に支持する本体が
構成される。

測定時には、測定子１８を三次元方向へ移動さ
せテーブル１２上の被測定物に当接させると、測
定子１８の各軸方向の移動量、つまり門型フレー
ム１５のＹ軸方向の移動量、スライダ１６のＸ軸
方向の移動量および垂直軸のＺ軸方向の移動量が
それぞれ図示しない変位検出器で検出された後、
デジタル表示される。

第２図および第３図に門型フレーム１５、スラ
イダ１６および垂直軸１７の具体的構造を示す。
同図において、門型フレーム１５のＸ軸ビーム１
５Ａには、エアーベアリング装置を構成する複数
のエアーパツド２１を介して前記スライダ１６が
Ｘ軸方向へ移動自在に支持されている。スライダ
１６の前面側には平面からみて略正方形状の保持
枠２２Ａ，２２Ｂが上下にかつ一体的に取り付け
られ、この上下の保持枠２２Ａ，２２Ｂ内にはエ
アーベアリング装置を構成する複数のエアーパツ
ド２３を介して前記垂直軸１７がＺ軸方向へ昇降
自在に支持されている。

垂直軸１７の一側面にはラツク３１がその垂直
軸１７の昇降方向に沿つて取り付けられている。
ラツク３１には、前記スライダ１６側に取り付け
られかつ垂直軸１７を覆うカバー３６から突出し
たモータ３７によつて回転されるピニオン３８が
噛合されている。従つて、モータ３７を駆動させ
ると、ピニオン３８が回転するので、それに噛合
するラツク３１を介して垂直軸１７が昇降され
る。また、ピニオン３８の上方位置には、同様に
ラツク３１に噛合するピニオン３２がスライダ１
６側、つまり前記保持枠２２Ａ，２２Ｂを連結す
る部材３３にベアリング３４を介して回動自在に
支持されている。ピニオン３２には、それと同軸
上に円盤上のデイスクプレート３５が一体的に取
り付けられている。従つて、垂直軸１７が昇降す
ると、デイスクプレート３５も同時に回転する。

デイスクプレート３５を挟んだ両側には、上端
側が前記スライダ１６に連結部材４１を介して固
定された支持ブロツク４２にピン４３Ａ，４３Ｂ
を介して互いに開閉可能に支持された一対のクラ
ンプ部材４４Ａ，４４Ｂが設けられている。支持
ブロツク４２には、各クランプ部材４４Ａ，４４
Ｂの開き度合いを調整するストツパーねじ４５
Ａ，４５Ｂが螺合されているとともに、ブラケツ
ト４６を介して電磁弁４７が取り付けられてい
る。

各クランプ部材４４Ａ，４４Ｂは、途中に前記
デイスクプレート３５の両面を挟持するクランプ
駒４８Ａ，４８Ｂを備え、両クランプ部材４４
Ａ，４４Ｂの下端間に張設された付勢手段として
の引張ばね４９によりクランプ駒４８Ａ，４８Ｂ
が前記デイスクプレート３５を挟持する閉方向へ
常時付勢されている。また、一方のクランプ部材
４４Ａの下端にはブラケツト５０が取り付けら
れ、このブラケツト５０には、エアーが供給され
ると前記引張ばね４９に抗して一対のクランプ部
材４４Ａ，４４Ｂを互いに離れる開方向へ押圧す
るエアーシリンダ５１が取り付けられている。

第４図にエアー供給系路を示す。エアー源６１
からのエアーは、エアーフイルタおよびミストセ
パレータ６２、レギユレータ６３を通じて各軸の
エアーベアリング装置に供給される。レギユレー
タ６３からのエアー圧は圧力スイツチ６４で検出
されている。圧力スイツチ６４は、エアー圧が規
定以上のときオンする一方、エアー圧が規定圧よ
り低下するとオフし、それぞれの信号を制御手段
である制御回路６５へ与える。制御回路６５は、
圧力スイツチ６４からの信号がオンのとき、つま
りエアー圧が規定圧以上のときには前記電磁弁４
７へ通電しこれを切り換える。電磁弁４７は、通
電時にはエアー源６１からのエアーをエアーシリ
ンダ５１に供給する位置に切り換えられ、一方、
非通電時にはエアーシリンダ５１へのエアーの供
給を遮断する位置に切り換えられる構造になつて
いる。

次に、本実施例の作用を説明する。

ここでは、測定機をフローテイング状態、つま
り、ラツク３１に対してピニオン３８を切離して
マニユアル操作する場合を考える。

各軸のエアーベアリング装置に規定圧以上のエ
アー圧が供給されている状態では、圧力スイツチ
６４がオンしているので、制御回路６５は電磁弁
４７への通電によりこれを切り換え、エアー源６
１からのエアーを電磁弁４７を通じてエアーシリ
ンダ５１へ供給させる。すると、エアーシリンダ
５１のピストンロツドが進出し、両クランプ部材
４４Ａ，４４Ｂを引張ばね４９に抗して互いに離
れる開方向へ押圧するので、両クランプ駒４８，
Ａ８Ｂによるデイスクプレート３５の挟持が解除
される。よつて、デイスクプレート３５は自由に
回転できる状態にあるから、垂直軸１７を自由に
昇降させることができる。この際、各軸のエアー
ベアリング装置にも規定圧以上のエアー圧が供給
されているので、各軸方向への移動を軽快に行う
ことができる。

もし、各軸のエアーベアリング装置に規定圧以
上のエアー圧が供給されてなくなると、圧力スイ
ツチ６４がオフするので、制御回路６５は電磁弁
４７への通電を遮断する。すると、電磁弁４７が
切り換えられ、エアーシリンダ５１へのエアーの
供給が遮断される。シリンダ５１へのエアーの供
給が遮断されると、引張ばね４９の付勢力により
一対のクランプ部材４４Ａ，４４Ｂが閉じられる
ので、両クランプ駒４８Ａ，４８Ｂがデイスクプ
レート３５の両面を挟持する。よつて、デイスク
プレート３５の回転が規制されるから、垂直軸１
７の昇降が阻止される。従つて、エアーベアリン
グ装置へのエアー圧が規定圧より低下した状態で
の垂直軸１７の昇降に伴う問題、つまり垂直軸１
７やエアーベアリング装置の破損を回避できる。

なお、垂直軸１７をモータ３７の駆動によつて
昇降させている状態でエアーベアリング装置に規
定圧以上のエアー圧が供給されなくなつた場合に
は、一対のクランプ部材４４Ａ，４４Ｂによつて
デイスクプレート３５をクランプすると同時に、
制御回路６５からの信号によりモータ３７を自動
的に停止させる。

一方、例えば停電等によつて電源が遮断される
と、制御回路６５からの電磁弁４７への通電が遮
断されるので、同様に垂直軸１７の昇降が阻止さ
れる。従つて、停電等に対しても垂直軸１７の昇
降を阻止させることができる。この場合、例えば
停電によつてエアー源６１の作動が停止し、これ
によつてエアーベアリング装置のエアー圧が低下
するような場合でも、停電によつて電磁弁４７へ
の通電がただちに遮断されるため、垂直軸１７を
迅速にクランプすることができる。

従つて、本実施例によれば、垂直軸１７にラツ
ク３１を取り付け、このラツク３１に噛合するピ
ニオン３２をスライダ１６に回動自在に支持し、
このピニオン３２に一体的に設けられたデイスク
プレート３５を、エアーベアリング装置へのエア
ー圧が規定圧より低下したとき一対のクランプ部
材４４Ａ，４４Ｂで挟持するようにしたので、垂
直軸１７の昇降を迅速かつ確実に阻止することが
できる。しかも。構成部品もラツク３１、ピニオ
ン３２デイスクプレート３５、それを挟持するク
ランプ部材４４Ａ，４４Ｂでよいので、全体とし
ても小型に構成できることから、カバー３６内に
収納できる。

また、一対のクランプ部材４４Ａ，４４Ｂを互
いに閉じる方向へ付勢する引張ばね４９を設ける
とともに、エアーが供給されると引張ばね４９に
抗してクランプ部材４４Ａ，４４Ｂを開く方向へ
押圧するエアーシリンダ５１を設け、エアー圧が
規定圧以上のときにはエアーシリンダ５１へエア
ーを供給し、それによつてクランプ部材４４Ａ，
４４Ｂを開き、垂直軸１７を自由に昇降可能とす
る一方、エアー圧が規定圧より低下したときには
エアーシリンダ５１へのエアーの供給を遮断し、
それによつてクランプ部材４４Ａ，４４Ｂを引張
ばね４９によつて閉じ、垂直軸１７の昇降を阻止
するようにしたので、エアーベアリング装置のエ
アー源をエアーシリンダ５１に共用できる。

また、エアーシリンダ５１へのエアーの供給を
切り換える電磁弁４７は、通電時にはエアー源６
１からのエアーをエアーシリンダ５１へ供給する
位置に切り換えられ、一方、非通電時にはエアー
シリンダ５１へのエアーの供給を遮断する位置に
切り換えられる構成であるから、停電等に対して
も垂直軸１７の昇降を阻止できるとともに、例え
ば停電によつてエアー源の作動が停止し、それに
よつてエアーベアリング装置のエアー圧が低下す
る場合でも、停電によつてただちに垂直軸１７の
昇降が阻止されるから、極めて応答性に優れた効
果がある。

なお、上記実施例では、エアーベアリング装置
を有する三次元測定機について説明したが、エア
ーベアリング装置に加え、またはエアーベアリン
グ装置に代えて、垂直軸の重量をエアーによつて
バランスさせ、その重量による負荷を軽減させる
各種構造のエアーバランス装置を備えた三次元測
定機について本考案の安全装置を適用すれば、垂
直軸の落下を確実に防止できる。よつて、測定子
や機械の破損を防止できるとともに、作業者の安
全を図ることができる。

また、以上の説明では、三次元測定機を対象と
したが、本考案は、本体に対して鉛直方向へ昇降
可能な垂直軸を備えた測定機全般に応用できる。

〔考案の効果〕

以上の通り、本考案によれば、小型でかつ確実
に垂直軸の昇降を阻止でき、しかも応答性に優れ
た測定機における垂直軸の安全装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の安全装置を適用した三次元測
定機の斜視図、第２図は門型フレーム、スライダ
および垂直軸の具体的構造を示す一部を切欠いた
正面図、第３図は同上一部を切欠いた平面図、第
４図はエアー供給系路を示す図である。 １７……垂直軸、１８……測定子、３１……ラ
ツク、３２……ピニオン、３５……デイスクプレ
ート、４４Ａ，４４Ｂ……クランプ部材、４７…
…電磁弁、４９……引張ばね、５１……エアーシ
リンダ、６５……制御回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 本体に対して鉛直方向へ昇降自在に支持され
   かつ測定子を有する垂直軸を備え、この垂直軸
   の本体に対する摺動抵抗を軽減するエアーベア
   リング装置および垂直軸の自重による負荷を軽
   減するエアーバランス装置の少なくとも一方を
   設けた測定機において、 前記垂直軸にその昇降方向に沿つて設けられ
   たラツクと、 このラツクに噛合され前記本体に回動自在に
   支持されたピニオンと、 このピニオンと同軸上に固定されたデイスク
   プレートと、 このデイスクプレートを挟んで前記本体に開
   閉可能に設けられた一対のクランプ部材と、 この一対のクランプ部材を前記デイスクプレ
   ートを挟持する閉方向へ付勢する付勢手段と、 エアーが供給されると前記付勢手段に抗して
   一対のクランプ部材を開方向へ押圧するエアー
   シリンダと、 前記エアーベアリング装置およびエアーバラ
   ンス装置の少なくとも一方にエアーを供給する
   エアー源と前記エアーシリンダとの間に挿入さ
   れ常時はエアー源からのエアーを前記エアーシ
   リンダに供給する電磁弁と、 前記エアー源からのエアー圧が低下したとき
   前記電磁弁を切り換えてエアーシリンダへのエ
   アーの供給を遮断させる制御手段と、 を備えたことを特徴とする測定機における垂直
   軸の安全装置。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項において、前
   記電磁弁は、通電時にはエアー源からのエアー
   をエアーシリンダに供給する位置に切り換えら
   れ、一方、非通電時にはエアーシリンダへのエ
   アーの供給を遮断する位置に切り換えられる構
   成としたことを特徴とする測定機における垂直
   軸の安全装置。