JPH084561Y2 - 三次元測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、Ｘ軸方向に移動可能なベースと、該ベース
に支持されＹ軸方向に移動可能な移動台と、該移動台に
支持されＺ軸方向に移動可能な測定ヘッドマガジン保持
台と、測定ヘッドを装着し、該測定ヘッドマガジン保持
台に保持される測定マガジンとからなる三次元測定装置
に関するものである。

「従来の技術」 三次元的に移動可能な３軸位置決め装置（直交３軸ロ
ボット）に、複数の測定ヘッドを把持させ、上記位置決
め装置のプログラムにより任意の測定位置へ位置決めし
て測定を行う三次元測定装置には、 （１）測定ヘッドａを割り出し円盤ｂ上に配置し、使用
する測定ヘッドａを一定位置に割り出し、その位置へ３
軸位置決め装置ｃが移動して、測定ヘッドａを把持する
もので、この場合測定ヘッドの測定信号は測定ヘッドａ
と３軸位置決め装置ｃとを端子によって接続するかもし
くは、光通信により送信するため信号用ケーブルは無い
（第５図参照）。

（２）測定ヘッドａ′を格納棚ｄに格納し、使用する測
定ヘッドａ′の格納位置へ３軸位置決め装置ｃ′が移動
して把持するもので測定位置まで測定用ケーブルｅを案
内プーリｆを介して引き出すようにしたもの（第６図参
照）。

（３）３軸位置決め装置ｃ″が、全測定ヘッドａ″を保
持する割り出し円盤ｂ′を有し、所定の測定ヘッドａ″
を割り出すようにしたもの（第７図参照）等がある。

「考案が解決しようとする課題」 しかしながら、上記（１）の三次元測定装置ｃは、測
定ヘッドａを一定位置に割り出す割り出し円盤ｂまで
の、往復移動を行う必要があって、特に測定ヘッドａを
多種類使用して測定する場合は迅速な測定ができないと
いう問題点がある。また、光通信もしくは端子の接続に
より測定信号を送信するようにしているが、光通信は発
光器および受光器が、また端子にて接続する場合におい
ては端子が粉塵等により妨げられる場合があって、信頼
性に欠ける。

（２）の場合も前記（１）の場合と同様に、迅速な測定
ができないという問題点があるとともに、測定ヘッド
ａ′に接続した測定用ケーブルｅが捩れたり、絡まった
りする事が無いように処理することが困難であるという
問題点がある。

（３）の方式は、割り出し円盤ｂ′に把持される測定ヘ
ッドａ″が被測定物に干渉する等により、把持可能な測
定ヘッドａ″の数が限られてしまうという問題点があ
る。

本考案は上記問題点を解決するためになされたもの
で、測定を迅速に行うとともに、測定用ケーブルの取り
回し処理が煩雑とならない三次元測定装置を提供するこ
とを目的とするものである。

「課題を解決するための手段」 上記目的を達成するため具体的手段として、Ｘ軸方向
へ移動可能なスライダと、該スライダに支持されＹ軸方
向へ移動可能な移動台と、該移動台に支持されたＺ軸方
向へ移動可能な測定ヘッドマガジン保持台とからなり、
それぞれ異なる測定ヘッドを装着するとともに、Ｘ軸方
向若しくはＹ軸方向に整列させ、前記測定ヘッドマガジ
ン保持台に固定した移動案内により個々にＺ軸方向へ移
動可能に保持した複数の測定ヘッドマガジンと、前記測
定ヘッドマガジン保持台に配設し、前記測定ヘッドマガ
ジンの後部でその整列方向のＸ軸方向若しくはＹ軸方向
へ移動して、任意の測定ヘッドマガジンを選別する選別
装置と、該選別装置に設置し、前記各測定ヘッドマガジ
ンに形成した係合部に係合して該測定ヘッドマガジンを
Ｚ軸方向の測定位置へ進出させ、測定終了後保持位置に
後退させる押引アクチュエータとを備えたことを特徴と
する三次元測定装置が提供される。

「作用」 上記三次元測定装置の作動を以下に説明する。

測定プログラムに基づくX,Y,Z軸方向の移動位置指令
信号により、スライダ，移動台，測定ヘッドマガジン保
持台とが、Ｘ軸方向,Y軸方向,Z軸方向にそれぞれ移動し
て所定の測定位置に位置決されると、選別装置が測定ヘ
ッドマガジンの整列方向のＸ軸方向若しくはＹ軸方向に
移動して、所定の測定ヘッドマガジンを選別する。そし
て、その測定ヘッドマガジンの係合部に押引アクチュエ
ータが係合し、Ｚ軸方向に進出して該測定ヘッドマガジ
ンを測定位置へ移動させ、測定ヘッドにより測定を行っ
た後、測定ヘッドマガジンを保持位置に後退させる。

「実施例」 本考案の実施例を、添付図面を参照して説明する。

第１図は三次元測定装置の側面図である。図において
は１は基台、２は該基台１上に配置したＸ軸方向のガイ
ド3,3上を移動するスライダであって、基台１上に設置
したサーボモータ４により駆動される送りねじ５により
Ｘ軸方向に往復移動する。６は前記スライダ２上に立設
した支持台であって、Ｙ軸方向のガイド7,7を設け、該
ガイド7,7により移動台８を案内する。移動台８は支持
台６に設置したサーボモータ９により駆動される送りね
じ10によりＹ軸方向へ往復移動する。11は移動台８に支
持された測定ヘッドマガジン支持台であって、ラック12
を設けて前記移動台８に設置したサーボモータ13により
駆動されるピニオン14によりＺ軸方向へ往復移動させ
る。該測定ヘッドマガジン保持台11には、一対の保持フ
レーム15を片持状に突出させ、その間をＸ軸方向へ差し
渡した水平フレーム16により連結固定する。

水平フレーム16には、第２図に示すように上面16aと
下面16bとに複数の直動ガイド17aと17bを一定間隔で配
置する。そして、直動ガイド17aには、測定ヘッドマガ
ジン18aに固定したレール19aを滑動自在に支持し、また
直動ガイド17bには、測定ヘッドマガジン18bに固定した
レール19bを滑動自在に支持してそれぞれＺ軸方向の移
動を可能にする。各測定ヘッドマガジン18a,8bは、前記
の様に直動ガイド17a,17bに支持されＸ軸方向の上下２
列に整列し、それぞれに異なる測定ヘッド19を固着す
る。本実施例の場合は、測定ヘッド19として異なる内径
を測定する内径測定ヘッドを固着する。各測定ヘッド19
からは、測定ケーブル20を上方へ引き出し保持フレーム
15の後方へ導く。

測定ヘッドマガジン18aと18bには、、後方へ突出する
係合部材21a,21bを設け、それぞれ後方突出位置に合致
させてその係合位置をＸ軸方向で整合する。係合部材21
a,21bは、Ｘ軸方向へ水平移動する係合突部23が通過で
きるような係合溝22a,22bが設けてある（第3,4図参
照）。係合突部23は、Ｚ軸方向に配置した押引アクチュ
エータであるエアシリンダ24ののピストンロッド25の先
端に固着される。エアシリンダ24は移動部材26に固定さ
れる。移動部材26は、前記保持フレーム15に設置したサ
ーボモータ27に駆動される送りねじ28により、Ｘ軸方向
へ往復移動する。上記移動部材26とサーボモータ27と送
りねじ28とにより測定ヘッドマガジン18a,18bの選別装
置29を構成する。その他30a,30bは測定ヘッドマガジン1
8a,18bに設けたクリック装置であって、水平フレーム15
に前部固定したノッチ31a,31bに係合して、後退する測
定ヘッドマガジン18a,18bを保持位置に係止する。ま
た、33a,33bは水平フレーム16の後部に固定したストッ
パであって、測定ヘッドマガジン18a,18bに固定したレ
ール19a,19bの後端に固定した衝合部材32a,32bの衝合に
より、測定ヘッドマガジン18a,18bの測定位置への進出
を規制する。

上記構成の三次元測定装置の作動について以下に説明
する。

三次元装置は、図示しないコンピュータにより制御さ
れるもので、所定の測定プログラムに従って、X,Y,Z軸
方向への各移動指令信号を出力し、Ｘ軸方向へスライダ
２を、Ｙ軸方向へ移動台８を、Ｚ軸方向へ測定ヘッドマ
ガジン保持台11を移動させ、X,Y,Z軸方向の各移動の合
成により逐次被測定物（図示せず）の測定位置を自動的
に割り出す。割り出された測定位置では、その測定位置
に穿設された被測定物の穴径に対応する測定ヘッド19の
選別をする。選別装置29はサーボモータ27に対して出力
される選別信号に基づいて、サーボモータ27を駆動して
送りねじ28を回転し移動部材26及び該移動部材26に固定
したシリンダ24をＸ軸方向へ移動させる。Ｘ軸方向の移
動に際しては、エアシリンダ24のピストンロッド25の先
端に固着した係合突部23が、測定ヘッドマガジン18a,18
bの後方に形成した係合部材21a,21bの係合溝22a,22bを
通過する。そして所定の測定ヘッド19が選別されてサー
ボモータ27が停止し、前記係合突部23が係合部材21a又
は21bの係合溝22a又は22bに係合すると、エアシリンダ2
4のピストンロッド25がＺ軸方向へ進出し、ノッチ31a又
は31bに係合するクリック装置30a又は30bの係合を解く
とともに、測定ヘッドマガジン18a又は18bを押して、測
定ヘッド19を測定位置まで進出させ、割り出された測定
位置に対応する穴径の測定を行う。測定位置への進出
は、前記ストッパ33a又は33bへの衝合部材32a又は32bの
衝合により規制される。測定が終了すれば、エアシリン
ダ24のピストンロッド25が後退して、測定ヘッドマガジ
ン18a又は18bを保持位置まで引き込み、前記クリック装
置30a又は30bとノッチ31a又は31bとを係合させる。測定
ヘッドマガジン18a又は18bの保持位置への引き込みを、
Ｘ軸方向に配置した光電検出装置により検出してもよ
い。

上記の様な測定位置の割り出し及び測定ヘッド19の選
別を、所定の測定プログラムに基づいて自動的に行う。
この場合、選別され穴径測定に供される測定ヘッド19か
ら上方に引き出され後方へ導かれた測定ケーブル20は、
保持位置から測定位置までのストロークをＺ軸方向へ直
線的に引き出されるだけであるので、他の測定ケーブル
20と干渉して絡まったり、捩れたりすることもない。ま
た、測定ヘッドマガジン保持台11に測定ヘッドマガジン
18a、18bをＸ軸方向へ整列させて保持しているので、選
別装置29による選別を短時間で行うことができる。

尚、測定ケーブル20は、測定ヘッド19の後端に接続し
て、そのまま後方へ導くようにしてもよい。また、測定
ヘッドマガジン18a,18bをＸ軸方向に直交するＹ軸方向
へ整列させることもできる。さらに、前記X,Y,Z軸の座
標軸は、三次元空間に対して任意に設定できるので、測
定ヘッド19の進出方向であるＺ軸方向を基台１に対して
垂直方向とすることもできる。

「考案の効果」 本考案の三次元測定装置は上記の構成を有し、測定に
際して測定ヘッドが直線移動を行うのみであるので、測
定ケーブルが他の測定ケーブルと絡まったり、捩れたり
することもなく、測定ケーブルの引き出し端部における
取り纏めを、簡単に行うことができ、永年使用により切
断することもない等の効果がある。また、測定ヘッドマ
ガジンをＸ軸方向若しくはＹ軸方向へ整列させたから、
測定ヘッドの選別を短時間に行い、測定サイクルの短縮
を図ることができる等の効果をも有する。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案の実施例を示し、第１図は側面図、第
２図は要部の一部切欠正面図、第３図は概ね第２図Ａ−
Ａ線縦断側面図、第４図は測定ヘッドの進出状態を示し
た要部の縦断側面図、第５図，第６図及び第７図は従来
例を例示した図面である。 ２…スライダ、８…移動台、11…測定ヘッドマガジン保
持台、17a,17b…直動ガイド（移動案内）、18a,18b…測
定ヘッドマガジン、19…測定ヘッド、21a,21b…係合部
材、23…係合突部、24…エアシリンダ（押引アクチュエ
ータ）、25…ピストンロッド、29…選別装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｘ軸方向へ移動可能なスライダと、該スラ
   イダに支持されＹ軸方向へ移動可能な移動台と、該移動
   台に支持されＺ軸方向へ移動可能な測定ヘッドマガジン
   保持台とからなり、 それぞれ異なる測定ヘッドを装着するとともに、Ｘ軸方
   向若しくはＹ軸方向に整列させ、前記測定ヘッドマガジ
   ン保持台に固定した移動案内により個々にＺ軸方向へ移
   動可能に保持した複数の測定ヘッドマガジンと、前記測
   定ヘッドマガジン保持台に配設し、前記測定ヘッドマガ
   ジンの後部でその整列方向のＸ軸方向若しくはＹ軸方向
   へ移動して、任意の測定ヘッドマガジンを選別する選別
   装置と、該選別装置に設置し、前記各測定ヘッドマガジ
   ンに形成した係合部に係合して該測定ヘッドマガジンを
   Ｚ軸方向の測定位置へ進出させ、測定終了後保持位置に
   後退させる押引アクチュエータとを備えたことを特徴と
   する三次元測定装置。