JPS5890109A

JPS5890109A - 多次元測定機の組立方法

Info

Publication number: JPS5890109A
Application number: JP18892781A
Authority: JP
Inventors: Hideo Sakata; 坂田　秀夫; Masami Saito; 斎藤　正美
Original assignee: Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1981-11-25
Filing date: 1981-11-25
Publication date: 1983-05-28
Also published as: JPS6314882B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、二次元測定機、三次元測定機のように直交２
軸以上に測定子が変位可能にされ、この測定子の移動変
位から被測定物の形状等を計測する多次元測定機に関す
る。

従来、測定子を被測定物の表面に肖接させ、測部材の移
動変位から被測定物の形状等を測定する二次元あるいは
三次元測定機が周知であり、これらの測定機は高い精度
で測定できることからあらゆる産業分野で利用されてい
る。

しかし、従来の三次元測定機においては、調整箇所がな
い堅牢な構造が高精度を確保できるという考え方にとら
れれていたため、測定機の構造上の位置的基準を定盤の
上面あるいは定盤を載せる基礎上などに求め、これらの
位置的基準から支柱を立設している。この際、支柱は基
準に対し正確例垂直にし、かつ、支柱が両側に配される
ものにあっては、これらの両側の支柱が平行で、高さも
正確に一致するよう仕上げかつ組立てねばならず、続い
てこの支柱に支持されるべき構造体、例えば横梁、との
横梁に摺動可能なスライダ等を順次Ｘ。

Ｙ及び２軸線に対し平行、垂直に組立て、さらにこの組
立構造体の調整後、そのスライダ等と平行かつ一定クリ
アランスとなるようにスケール等を固定するなど、定盤
等を基準として各部を調整しながら順次積上げていくと
いう構造であり、極めて複雑な手順と熟練を必要とする
ものであった。

従って、従来構造にあっては１つの部品の加工精度が総
合精度に及ばず影響が大であり、初めの段階において調
整等の狂いがあると、修正、改良がなせないこととガリ
、結局初めから全てラップ仕上げ等による訓１整及び組
立てをやり直さねばならなかった。このため、組立の熟
練度によって総合精度が太きくかわるものであるから、
作業の高度な熟練を必要とするばかりでなく、高精度の
部品を用いかければガらガいから、製品価格が著しく高
価となるという欠点がある。寸だ、各部を調整後順次積
上げる方式であることから、現地組立てが困離となって
運搬等に椿めて不便であり、この点からも従来の三次元
測定機の使い勝手を悪くしていた。

さらに、三次元測定機に限らず、二次元測定機にあって
も上述の事情は同一であり、同様な不都合があった。

本発明の目的は、組立て、調整が容易でかつ安価な多次
元測定機を提供するにある。

本発明は、従来の考え力にとられれることなく、これら
の測定機においては究極的には測定子がＸ。

Ｙ及び２軸線方向に正確に移行できればよいことに着目
し、構造体を組立てたのち、測定子を直接用いて精度測
定をし、この結果に基づいて精度誤差があるときは、全
体構造に手を加えることなく、一箇所でｘ、ｙ、ｚ軸線
方向の調整を行なうという考え方でなしたもので、基台
に立設された一対の支柱間に掛は渡されるスライダ案内
レールと一対の支柱の少なくとも一方との連結部を、測
定子をＸ、Ｙ及び２軸線方向に変位可能にする調整手段
を介して連結し、との調整手段で精度調整するようにし
て前記目的を達成しようとするものである。

以下、本発明を三次元測定機に適用した一実施例を図面
に基づいて説明する。

第１図の全体構造図において、略直方体に形成された石
定盤からなる基台２１は、複数の被測定物取付用ねじ穴
２２をその上面に有するとともに、長手方向に直交する
前後の端面に断面り字形の把手２３をそれぞれ有してい
る。この基台２１の左右の両側面にはＹ軸線方向案内部
を構成する２本の案内レール３１．３２が取付けられて
いる。どれらの案内レール３１．３２は、基台２１の長
手方向（Ｙ軸線方向）より長く形成されるとともに（第
２図参照）、基台２１の上面より下方であってとの上面
に平行かつ基台２１の側面から突出して設けられている
。この際、案内レール３１．３２が基台２１の上面よシ
下方であるということは、案内レール３１，３２の上面
が基台２１の上面と同一以下の位置にあるという意味で
ある。また、両案内レール３１．３２は、円柱の両側を
平行に削り落して長手方向に直交する断面形状が固弧部
分及び直線部分からなる略小判形とガるようにされ（第
４図参照）、さらに、一方すなわち第１図中手前の案内
レール３１の外側面には後に詳述するように長尺のスケ
ール３３が貼付されている。

前記両側の案内レール３１．３２には角柱状の支柱４１
．４２がそれぞれ案内レール３１．３２の長手方向（Ｙ
軸線方向）に沿って移動自在に支持されている。これら
の両側の支柱４１．４２の途中には内支柱４１．４２間
のＸ軸線方向の間隔を所定寸法に設定するだめに１本の
丸棒からなる横部材４３が渡設され、さらに内支柱４１
．４２の上端部間にはそれぞれ連結部４４．４５を介し
て２本の丸棒からなるスライダ案内レール４６．４７及
び１本の丸棒から々るスライダ微動レール４８が前記案
内レール３１．３２に直交しかつ基台２１の上面に平行
な方向、すなわちＸ軸線方向に掛は渡されている。

これらのスライダ案内レール４６．４７には箱状のスラ
イダ４９がスライダ案内レール４６．４７に沿ってＸ軸
方向移動自在に支持され、このスライダ４９には角度計
測手段５０を介して箱状のスピンドル支持体５１がＹ軸
線を回動中心として傾斜可能に支持されている。このス
ピンドル支持体５１にはスピンドル５２がその中心軸方
向に摺動自在に支持されるとともに、このスピンドル５
２の下端には測定子５３が取付けられている。この際、
スピンドル５２はスピンドル支持体５１の傾斜カ零のと
き、丁度２軸線方向（上下方向）に移動できるように設
定され、これによシ前記スライダ４９のＸ軸線方向の移
動及び支柱４１，４２のＸ軸線方向の移動と相俟って測
定子５３は基台２１及びこの基台２１上に載置される被
測定物５４に対し互いに直交するｘ、ｙ、ｚ軸線方向に
任意に移動できるようにされている。また、これらの支
柱４１．４２、横部材４３、連結部４４，４５、スライ
ダ案内レール４６，４７、スライダ４ｑ、角度計測手段
５０、スピンドル支持体５１及びスピンドル５２によシ
測部材支持部材４０が構成されている。

第３図及び第４図すなわち本実施例の要部を断面した拡
大図において、基台２１の左右の両側面には複数の穴２
４がＹ軸線方向ＫＭ列に形成され、これらの穴２４内に
はレール支持部を構成する支持軸２５の一端小径部２５
Ａが接着剤２６によりそれぞれ接着固定されている。こ
の際、小径部２５Ａの外周には綾目ローレットなどの凹
凸加工が施され、接着強度が窩められている。また、支
持軸２５の他端側には段部２５Ｂを介して小径の凸部２
５Ｃが一体に形成され、この凸部２５Ｃの中間には全周
にわたｐｖ溝２５Ｄが形成されているＯ前記基台２１の両側面に突設された複数の支持軸２５の
それぞれに対応した位置において、両案内レール３１．
３２の内側面には支持軸２５の凸部２５Ｃに係合される
凹部３１Ａ、３２Ａがそれぞれ形成され、これらの四部
３１Ａ、３２Ａ内にまで貫通するねじ穴３１Ｂ、３２Ｂ
が前記断面小判状の案内レール３１．３２の円弧面から
各２本形成され、これらのねじ穴３１Ｂ、３２Ｂにはそ
れぞれ先端がテーパ状にされた固定ねじ３４がねじ込ま
れている。この際、■溝２５Ｄの中心線と固定ねじ３４
の中心軸とは位置がずれるように形成されており、この
位置ずれの方向は固定ねじ３４の中心線がＶ溝２５Ｄの
中心線よシ突部２５Ｃの先端側となるようにされ、これ
によシ、固定ねじ３４の先端テーパ面が■溝２５Ｄの壁
面に当接したとき支持軸２５の段部２５Ｂの端面が各案
内レール３１．３２の内側の直線部分に圧着され、各レ
ール３１．３２の支持軸２５に対する取付位置規制が行
なえるようになっている。また、両案内レール３１．３
２は支持軸２５を介して基台２１に接着固定される際、
図示しない位置決め治具を用いて接着され、これにより
各案内レール３１．３２は基台２１の上面に対し高精度
で平行とがるように固定され、特に案内レール３１は測
定機の位置的基準になるに十分な精度を有するようにな
っている。

前記両案内レール３１．　、３２のうち一方のレール３
１の外側面には、全長にわたり凹溝３１Ｃが形成され、
との凹溝３１Ｃはレール３１の中心軸線と平行に、かつ
、その底面はレール３１の外側面と平行に々るよう仕上
げられている。この凹溝３１Ｃ内には前記スケール３３
が貼付され、このスケール３３は、例えばステンレス板
の表面にμｍオーダーの縦目盛を形成された反射型スケ
ールとされている。

前記一方の支柱４１の下部には係合ブロック６１が固定
され、このブロック６１の長手方向（Ｘ軸線方向）の両
端部にはそれぞれ３個のローラ６２，６３．６４からな
るローラ群が各１ｆＩづつ設けられている。これらのロ
ーラ６２，６３．６４はその周面の法線方向がそれぞれ
１２０度となるように配置されるとともに、ローラ６２
の支軸６２Ａに被嵌されるブツシュ６２Ｂ及びローラ６
３，６４の支軸６３Ａ、６４Ａにおけるローラ６２，６
３，６４の被嵌部は中心線に対しそれぞれ所定量偏心さ
れて各ローラ６２，６３，６４の法線方向位置が調整可
能にされ、案内レール３１との当接が確実となるように
されている。また、ローラ６２，６３，６４のうちロー
ラ６２はレール３１の断面における直線部分に当接され
るため比較的広巾に形成され、他のローラ６３，６午は
レール３１の円弧部分に当接されるため狭巾に形成され
ている。

前記係合ブロック６１には、測定子支持部材４０のＹ軸
線方向の移動量を計測するＹ方向計測手段を前記スケー
ル３３と共に構成する計測ユニット７０が設けられてい
る（第３図参照）。この計測ユニット７０は、ガラスな
どの透明板に前記スケール３３と同様な目盛を形成され
たインデックススケール７１と、このインデックススケ
ール７１を介してスケール３３の表面に光を当てる発光
素子７２と、この発光素子７２から発射されスケール３
２で反射された光を受光する受光素子７３とから構成さ
れ、両スケール３３．７１の相対移動に基づく両目盛の
明暗による受光量・の変化によって受光素子７３に発生
するサイン波状の電流で、支持部材４０のＹ方向移動量
が計測できるようになっている。この際、発光素子７２
と受光素子７３との光軸はＶ字状になるよう配置され、
発光素子７２の光がスケール３３で反射して確実に受光
素子７３に到達するようにされている。

前記他方の支柱４２の下部には保合ブロック６５が固定
され、このブロック６５の長手方向（Ｙ軸線方向）の両
端部にはそれぞれ２個のローラ６６．６７からなるロー
ラ群が各−組づつ設けられている。これらのローラ６６
．６７はその周面の法線方向が１８０度となるよう配置
されるとともに、各ローラ６６．６７の支軸６６Ａ、６
７Ａにおけるローラ６６．６７の被嵌部は支軸中心線に
対しそれぞれ所定−ｉｓ心されて各ローラ６６．６７の
法線方向位置が調整可能にされ、案内レール３２との当
接が確実となるようにされている。この際、両ローラ６
６．６７は１８０度位置でレール３２に当接されている
ため、両ローラ６６．６７すなわち支柱４２は支持軸２
５の軸方向（Ｘ軸線方向）に移動可能にされている。

また、係合ブロック６１には、測定子支持部材４０の微
動送り装置８０が設けられている。この微動送υ装置８
０は、第３図に示されるように、側面略Ｃ字状に形成さ
れるとともにこの０字の上下の腕８１Ａ、８１Ｂの開口
側端部が前記案内レール３１の周面と所定間隔を置いて
配置されたフレーム８１と、このフレーム８１の０字の
肩部に一端の微細ねじ部８２Ａを係合ブロック６１にブ
ツシュ８３を介して回転自在に支持され且他端がブロッ
ク６１から突出されてつまみ８４が取付けられた操作軸
８２と、前記フレーム８１の０字の開口側上端に揺動自
在な揺動駒（図示せず）を貫通してねじ込まれその下端
が案内レール３１の上面に当接可能にされるとともに上
端がブロック６１に形成された長孔（図示せず）を介し
て外方に突出された締付ねじ８７とから構成され、締付
ねじ８７をねじ込んで締付ねじ８７とフレーム８１の下
方の腕８１Ｂとの間で案内レール３１を挾持し、これに
よりフレーム８１及び操作軸８２を介して測定子支持部
材４０の保合ブロック６１を案内レール３１に実質的に
固定し、この状態で操作軸８２を回転させれば、操作軸
８２とフレーム８１とが相対的に微動されて枳１１定子
支持部材４０を案内レール３１に微動できるようになっ
ている。一方、締付ねじ８７をゆるめて案内レール３１
との当接を解除すれば、ブロック６１は案内レール３１
に対し自由移動可能となり、従って測定子支持部材４０
も移動自在となるようにされている。

なお、必要に応じて、フレーム８１の各腕８１Ａ。

８１Ｂが案内レール３１の周面から確実に離れるように
、フレーム８１に適宜なばねを作用させてもよい。

前記両側の案内レール３１．３２のうち、一方の案内レ
ール３１の両端にはそれぞれショックアプゾーパ９０が
増刊けられている（第２図及び第３回診照）。これらの
各ショックアブゾーパ９０は、案内レール３１の端部に
形成された小径部３１０に摺動自在に係合されるととも
に、案内レール３１の小径部３１Ｄと大径部との間の段
部端面３１Ｅに当接可能な内周突部９１Ａを有する筒体
９１と、案内レール３１の端部にねじ込まれるとともに
外周が前記小径部３１Ｄより大きく、かつ、筒体９１の
内周より小さくされたばね受け９２と、このばね受け９
２と筒体９１の内周突部９１Ａとの間に介装され筒体９
１を常時段部端面３１Ｅに当接するよう付勢する付勢手
段としての圧縮げね９３とから構成され、筒体９１の案
内レール３１の大径部側に延長された端部に係合ブロッ
ク６１（正確にはブロック６１に被嵌されたカバー）が
当接された際、圧縮ばね９３が撓むことによって保合ブ
ロック６１ひいては測定子支持部材４０が受ける衝撃が
少なくなるようにされている。

また、他方の案内レール３２の両端には案内レール３２
より大径のストッパ９５がそれぞれ取付けられている（
第１図及び第２図参照）。

前記支柱４１と横部材４３との連結は、第４図に示され
るように、横部材４３の端部が支柱４１の内壁に当接さ
れるとともに、この横部材４３の端部に形成された凹部
４３Ａ内に、支柱４１に取付けられたつば付ブツシュ１
０１が挿入され、かつ、このつば付ブツシュ１０１内を
貫通して横部材４３にねじ込まれるデルト１０２の引張
力により固定されて行なわれている。また、支柱４２と
横部材４３との連結も、図示１〜ないが同様構造とされ
ている。この際、横部材４３の両端面間の長さは所定寸
法に正確に形成されており、かつ、その端面は軸心に直
角に形成されているから、デルト１０２を締付けること
により側皮柱４１．４２間の間隔が正確に横部材４３の
長さとなるようにされている。

また、連結部４４の構造は、第３．４図に示されるよう
に、支柱４１の前後の側壁間の間隔より狭く形成され、
両側壁間に隙間をもって挿入された連結ブロック１１１
と、このブロック１１１にＸ軸線方向に貫通して増刊け
られるとともにスライダ案内レール４６，４７の端部小
径部が挿入されるブツシュ１１３，１１４と、これらの
各プツシ互１１３．１１４内に一部が挿入されるととも
につば部が各ブツシュ１１３，１１４の端面に係止され
るつば付ブツシュ１１５，１１６と、これらの各ブツシ
ュ１１５゜１１６を貫通して各案内レール４６，４７の
端部にねじ込まれ案内レール４６．４７と連結ブロック
１１１との連結を行なうがルト１１７，１１８と、前記
連結ブロック１１１の第３図中右方の側壁の上、下部及
び左方の側壁の中央部にそれぞれ一端を当接されるとと
もに他端側を支柱４１の側壁にそれぞれ固定された補強
ナラ）　１１９，１２０，１２１に進退位置調整可能に
ねじ込まれたねじ部材としての位置決めブツシュ１２２
゜１２３．１２４と、これらの位置決めブツシュ１２２
゜１２３．１２４をそれぞれ貫通して連結ブロック１１
１にねじ込まれ位置決めブツシュ１２２，１２３，１２
４の固定をそれぞれ行なう？ルト１２５，１２６，１２
７と、前記連結ブロック１１１の下面に一端を当接され
るとともに他端側を支柱４１の補強板１２８に進退位置
調整可能にねじ込まれたねじ部材としての位置決めブツ
シュ１２９と、この位置決めブツシュ１２９を貫通して
連結ブロック１１１にねじ込まれ位置決めブツシュ１２
９の固定を行なうデルト１３０とから構成され、これら
の各位置決めブツシュ１２２，１２３゜１２４．１２９
の位置調整を行なうことによシスライダ案内レール４６
．４７ひいては測定子５３のＸ。

Ｙ、ｚ軸方向の位置調整ができるようにされている。こ
こにおいて、位置決めブツシュ１２２，１２３゜１２４
．１２９及び７＋？ルト１２５，１２６，１２７，１３
０によシ調整手段が構成されている。

なお、他方の連結部４５は、第１図に連結ブロック１１
２のみが示されているが、他の構造は連結部４４と同様
であり、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸線方向の位置調整も同様に行な
えるよう釦なっている。

第５図のスライダ部の拡大斜視図において、前記両連結
部４４．４５の連結ブロック１１１．１１２の上端部間
に掛は渡された前記スライダ微動レール４８は、その軸
方向に移動可能にされるとともに、連結ブロック１１１
に挿通された部分には図示しない微細ねじが設けられ、
この微細ねじに蝉合されるとともに連結ブロック１１１
によシ軸方向移動不可能に支持された調整ナツト１４１
を回すことにより微動レール４８が軸方向に微量づつ移
動できるようにされている。また、微動レール４８の途
中は、スライダ４９の上面に立設された一対のプラタン
）　１４２，１４３に摺動自在に挿入されるとともに、
−力のブラケット１４２にねじ込まれた締付ねじ１４４
で微動レール４８を締付けることによシレール４８とス
ライダ４９とが一体化され、この状態で調整ナツト１４
１を回すことによシスライダ４９をＸ軸方向に微動送り
できるようにされている。また、上方のスライダ案内レ
ール４６にはスケール１４５が固定され、このスケール
１４５とスライダ４９内に設けられた図示しない検出器
との作用によりスライダ４９ひいては測定子５３のＸ軸
線方向の移動量を検出できるようになっている。

前記スライダ４９の両ブラケツ）１４２，１４３間には
支持体角度微調整ねじ１５１が回転自在かつ軸方向移動
不可能に支持され、この微調整ねじ１５１にはナツト部
材１５２が螺合され、このナツト部材１５２の下部に形
成されたＵ字溝（図示せず）には固定ねじ１５３が挿入
され、この固定ねじ１５３は回動アーム１５４の横腕１
５４Ａの先端にねじ込まれている。従って、この固定ね
じ１５３がゆるめられているときは、ナツト部材１５２
は微調整ねじ１５１の回転に伴ない移動され、一方、締
付けられているときは微調整ねじ１５１の回転ができ万
いようにされている。捷だ、前記回動アーム１５４の下
端部はスピンドル支持体５１０図示しない回転中心軸に
回転可能に係合され、この回動アーム１５４内に挿入さ
れた締付ねじ１５５をねじ込むことにより回動アーム１
５４と前記回転中心軸とが一体に固定されるようになっ
ている。

このため、給料ねじ１５５をゆるめた状態ではスピンド
ル支持体５１はスライダ４９に傾余１自在にされ、一方
、締付ねじ１５５を締付ければスピンドル支持体５１を
任童の角度で固定できるようにされ、さらに、この締付
ねじ１５５の締付状態で、かつ固定ねじ１５３をゆるめ
、微調整ねじ１５１を回転させれば、支持体５１の角度
を微調整できるようにされている。また、このときの支
持体５１の傾斜角度は、前記角度計測手段５０の主尺１
５６及び副尺１５７によシ正確に読取れるようになって
いる。この際、主尺１５６は例えばスライダ４９側に、
副尺１５７はスピンドル支持体５工側に設けられており
、これは逆でもよい。

前記スピンドル５２には軸方向に沿ってスケール１６１
が設けられ、このスケール１６１とスピンドル支持体５
１内に設けられた図示しない検出器との作用によシスピ
ンドル５２ひいては測定子５３の軸方向の移動量すなわ
ち支持体５】の傾斜が零のときは２軸線方向の移動量が
計測できるようにされている。まだ、スピンドル５２の
下端と支持体５１との間には、薄肉、巾広のばね材から
なシ、一端をぜんまいばね状に巻込まれて形成された定
圧ばね１６２が張設され、この定圧ばね１６２によりス
ピンドル５２は自重とのバランスによジわずかな速度で
上昇するように付勢され、かつ、スケール１６１の表面
保護も行なえるようにされている。

前記スピンドル５２の下端部にはスピンドル５２と平行
なスピンドル微動軸１６３が軸方向移動可能に支持され
、この微動軸１６３に設けられた微細ねじ（図示せず）
に螺合された調整ナツト１６４はスピンドル５２の下部
に回転自在かつ軸方向移動不可能に支持されておシ、こ
の調整ナツト１６４を回すことによってスピンドル５２
と微動軸１６３とは軸方向に相対移動するようにされて
いる。また、支持体５１の側面には前記微動軸１６３を
支持体５１に固定する給料ねじ１６５がねじ込まれ、こ
の締付ねじ１６５によシ微動軸１６５を固定した状態で
訴ｉ整ナツト１６４を回転させることによシスピンドル
５２をその軸方向に微動できるようになっている。

さらに、スピンドル５２の下端には測定子取付ブツシュ
１７１が止めねじ１７２により着脱可能に取付けられ、
この取付ブツシュ１７１には測定子５３が止めねじ１７
３によシ着脱可能に取付けられている。また、取付ブツ
シュ１７１にはスピンドル５２の軸線と直交する方向に
も取付孔１７１人が穿設され、この取付孔１７１ＡＫ測
定子５３を挿入して止めねじ１７３で固定することによ
り、スピンドル５２の軸線と９０度累々る方向に測定子
５３の先端を向けうるようにされている。なお、取付ブ
ツシュ１７１を用いないことによシ、取付ブツシュ１７
１と同じ太さの測定子５３を使用することもできるよう
になっている。

次に本実施例の組立て及び調整方法につき説明する。

組立てにあたり、各部品を中間組立品、すなわち、基台
２１及び案内レール３１．３２を含むユニット、各支柱
４１．４２を含むユニット、スライダ４９を含むユニッ
ト、並びにスピンドル支持体５１及びスピンドル５２を
含むユニットにそれぞれ組立てるが、この組立ては通常
の組立てと同様に各部品を順次組付けていけば足りる。

この際、基台２１に案内レール３１．３２を固定するに
あたっては、治具を用い正確な寸法出しを行なう。

このようにして組立てられた各ユニットは互いに組付け
られるが、基台２１のユニットに組付ける前に測定子支
持体４０が組立てられる。すなわち、スピンドル支持体
５１のユニットをスライダ４９のユニットに取付け、こ
れらを２木のスライダ案内レール４６．４７及び微動レ
ール４８を介して両連結部４４．４５の連結ブロック１
１１，１１２に仮固定する。一方、両側の支柱４１．　
、４２は横部側４３及び必要に応じて寸法出し用横部材
を用いて組立て、両支柱４１．４２間の間隔を正確に横
部材４３の寸法例合せて固定し、この寸法出しされた支
柱４１．４２間に前記スライダ４９付きの連結部４４．
４５を位置決めブツシュ１２２　、１２３　、１２４　
。

１２９及びデルト１２５，１２６，１２７，１３０を用
いて仮固定する。

ついで、この仮固定された測定子支持部材４０を基台２
１に固定された両案内レール３１　、３２に組付けるの
であるが、この絹伺けにあたっては案内レール３１の側
が基準とされるため、まず、この案内レール３１に対す
る支柱４１側の各ローラ６２．６３．６４の当シ具合が
適正となるように各ローラ６２，６３，６４の偏心ブツ
シュ６２Ｂ１偏心軸６３Ａ、６４Ａを用いて調整する。

これにより、測定子支持部材４０は案内レール３１を基
準として組付けられたこととなるから、ついで、他方の
案内レール３２と支柱４２の各ローラ６６．６７との当
シを同様にして調整し、全体の仮組立てが完了する。こ
の際、支柱４２の各ローラ６６．６７は案内レール３２
の上下から尚接されるものであるから、レール支持軸２
５の軸方向には移動可能であり、従って予め横部材４３
により寸法出しされている両支柱４１．４２は、この寸
法出しされた間隔を保持したまま両案内レール３１．３
２に支持されることとなる。

このようにして仮組立てが完了すると、両支柱４１．４
２間に必要に応じて組付けられた寸法出し用横部材を取
外し、調整を開始する。

調整開始にあたり、スピンドル支持体５１の傾斜を許容
する締付ねじ１５５を除き、他の締付ねじ８７，１４４
及び１６５をゆるめ、支柱４１、スライダ４９及びスピ
ンドル５２の動きを自由にし、測定子５３をｘ、ｙ、ｚ
軸線の任意位置に動きうるようにしておく。この状態で
、捷ずスライダ４９の両スライダ案内レール４６．４７
に対する動きを円滑にするため、両連結ブロック１１１
，１１２に対する組付は位置を調整し、調整がすんだら
？ルト１１７．１１８で固定する。

ついで、測定機そのものの精度調整をするが、この時は
角度計測手段５０を用いて、スピンドル支持体５１がス
ライダ４９に所定の角度、すなわち、スライダ案内レー
ル４６．４７に対してスピンドル５２が正確に直交する
ように設定しておく。

この状態で基台２１上に基準寸法品を取付け、この基準
寸法品に測定子５３を接触させて測定子５３の動きがそ
れぞれ正確にｘ、ｙ、ｚ軸線方向に動くよう調整する。

この調整は全て両連結部４４゜４５で行なわれ、各固定
用？ルト１２５，１２６゜１２７．１３０を適宜ゆるめ
、各位置決めブツシュ１２２．１２３，１２４，１２９
を進退させて行なう。

このようにして調整が完了ｌ〜たら、従来の三次元測定
機と同様にして被測定物５４の各部の寸法、形状等が計
測できることと々る。

なお、調整にあたシ、スぎンドル５２に測定子５３の代
シにテストインジケータなどの指示計を取付け、この指
針を見々から指針がふれないように調整を行なうように
すれば、調整をより容易に行なうことができる。また、
測定機における電気系統を経ることなく、純粋に機械構
造のみの精度を設定できる。

上述のようｈ本実施例によれば、次のような効果がある
。

すなわち、測定子５３の精度は、全体構造を組立て後測
定子５３そのものを用いて行ない、その調整は連結部４
４．４５のみで行なうようにしたから、組立てに熟練を
要することがなく、かつ、短時間で組立てることができ
る。また、組立て後調整できることから、高級加工部品
の減少、調整の容易化等に伴い、精度を確保したまま著
しく原価低減を図ることができ、かつ、運搬に伴なう調
整も容易であるから運搬性を良好にできる。さらに、測
定子支持部材４０の各部はユニット化されて各自組立可
能とされ、かつ、調整は連結部４４．４５の部分で全て
行なえるから、両案内レール３１゜３２のいずれか一本
、本実施例では案内レール３１を基準として組立てれば
よく、従って両レール３１．３２の平行度等はあまり問
題としなくてよいから、それぞれのレール３１．３２を
基台２１の上面から同一寸法に取付けるだけでよく、組
立作業の容易化を図ることができる。また、案内レール
３１　＊　３２は、各支持軸２５にＶ溝２５Ｄと固定ね
じ３４とで所定位置に位置決めされて着脱可能とされて
いるから、スケール３３の損傷時等においてレール３１
．３２の交換を容易に行なうことができる。

前述のように測定子支持部材４０の各部はユニット化さ
れているから、各部のみの交換も可能で、例えば支柱４
２のみを交換することもでき、かつ、両支柱４１．４２
は曲りがなければよいから伸縮可能として測定範囲の拡
大を図ることもできる。

さらに、両支柱４１．４２間は横部材４３を介して引張
力で連結されているから支柱４１．４２及びスライダ案
内レール４６．４７を含む構造体の剛性を大きくできる
。この際、横部材４３は測定子５３の下端部の最上昇位
置より上方にあれば足りるから、支柱４１．４２の必ず
しも上端に設ける必要がなく、両支柱４４，４２の中間
部に設けうるから、支柱４１．４２の下端部間の拡がシ
方向の変形を有効に防止できる。

また、スライダ案内レール４６．４７は２本設けられる
とともに、互いに前後方向（Ｙ軸方向）に位置をずらさ
れ、かつ、上方のレール４６の背面にスケール１４５を
支持させているから、スライダ４９の回シ止めを簡易に
行なえ、かつ、スケール１４５の保護の意味から、スケ
ール１４５は少なくとも垂直又は下向きに取付けること
が望ましく、この点本実施例では、上方のレール４６で
はスケール保持に重きを置き、下方のレール４７では垂
直荷重を受けることができる。さらに、両レール４６．
４７を前後方向にずらすことにより高さ方向寸法を小さ
くできる。

さらに、支柱４１．４２は基台２１の側面で支持されて
いるから、基台２１の上面全てを測定有効面積とでき、
高価な石定盤などからなる基台２１を小型にできてこの
点からも装置のコスト低減を図れるばかυでなく、装置
全体をも小型化できて設置スペースを少なくできる。ま
た、基台２１の上面に何ら邪魔物がないから被測定物５
４の出入シが制約されず、かつ、基台２１の上面より大
きな被測定物５４をも設置でき、その設置姿勢も限定さ
れない。さらに、基台２１の全面が開放されているから
、使用者の位置を限定されず、使い勝手がよい。また、
全体が小型化されることから、持運びにきわめて便利で
ある。さらに、両側の案内レール３１．３２は基台２１
の長さより長く設定されているから、この点からもよシ
大きな被測定物５４の測定が可能となる。また、支柱４
１．４２を案内レール３１．３２に移動自在に支持する
ローラ６２，６３，６４，６６．６７はレール３１，３
２の長手方向にいくつ並べて４　Ｉ１１定の有効面積に
何ら影響を・与えないから、これを比較的多く用いるこ
とによシ支柱４１．４２を安定して支持することができ
る。さらに、基台２１上に邪魔物がないことから、被測
定物５４の自動設置、取外しが容易に行なえる。

前記案内レール３１．３２の基台２１への固定は、支持
軸２５を介した接着方式とされているから、適宜な治具
等を用いることによりレール３１．３２を基台２１の上
面に対し容易に、かつ、高精度に位置出しでき、この案
内レール３１．３２を位置的基準として測定子支持部材
４０を設置できる。また、案内レール３１に対する各ロ
ーラ６２，６３゜６４の当接は、各ローラ６２，６３，
６４が互いに１２０度方向とされるとともに、基台２１
側は側面ではなく、円弧部分に斜め上、下方向から当接
するようにされているため、ローラ６３，６４の当接に
基づく基台２１の側面におけるスペースを小さくでき、
従って案内レール３１を基台２１側に近接させることが
でき、片持ち構造による荷重支持上有利である。

第６図には本発明の他の実施例が示され、本実施例では
案内レールが基台の上方に設けられた例である。ここに
おいて、本実施例と前記実施例との同一もしくは相当構
成部分は同一もしくは相当符号を用い説明を簡略にする
。

第６図において、基台２１上の両側には大型の支持台４
２５Ａ、４２５Ｂが固定的に立設され、これらの支持台
４２５Ａ、４２５Ｂの上部にはそれぞれ案内レール４３
１，４３２がＹ軸線方向に沿って設けられ、これらの案
内レール４３１．４３２１にはそれぞれ短寸の支柱４４
１，４４２を介して連結部４４４゜４４５がレール４３
１，４３２に沿って移動自在に設けられている。これら
の支柱４４１，４４２は、レール４３１，４３２上を摺
動するだめの手段、例えばローラ、空気軸受等、及びレ
ール４３１，４３２に沿った移動量を計測するＹ方向移
動量計測手段を前記実施例と同様に有しており、かつ、
両連結部材４４４．４４５も前記実施例と同様に構成さ
れており、連結ブロック１１．１　、１１２が位置決め
ブツシュのようなねじ部材によシ調整可能にされている
。

前記内支柱４４１．４４２及び連結部４４４，４４５間
には、横部材４３、スライダ案内レール４６．４７及び
スライダ微動レール４８がそれぞれ掛は渡され、両スラ
イダ案内レール４６．４７にはスライダ４９が摺動自在
に支持されている。このスライダ４９には角度計測手段
を介してスピンドル支持体５１が取付けられ、との支持
体５１には下端に測定子５３を有するスぎンドル５２が
軸方向移動自在に支持されている。

とのように構成された本実施例においても前記実施例と
同様な作用及び効果を奏することができる。

なお、前記各実施例では測定子５３は接触式の構造のも
のを図示したが、本発明でいう測定子はこれに限定され
ず、静電容量を用いたもの、あるいはレーザ測長器等の
いわゆる非接触式の構造のものも含むものである。また
、初Ａ流側において、両案内レール３１．３２のうち基
準とされない案内レール３２は必ずしも基台２１の側方
であってかつ上面より下方に設けなくともよく、例えば
、基台２１の上面上に設置してもよく、さらＫは、特に
案内レールは設けず、基台２１の上面そのものを直接案
内としてもよい。要するに、基台２１の一側面に基準と
なる案内レールが設けられていれば足υる。さらに本発
明は三次元測定機に限らず、直交三軸のうちいずれか一
軸方向には移動不可能とした二次元測定機あるいは形状
測定機など他の形式の測定機にも適用できる。しかし、
装置そのものが大型で、かつ、高価な三次元測定機に適
用すれば、より有効である。また、前記実施例では支柱
４１．４２は片側者１本としたが、これはそれぞれ２本
以上としてもよく、マた案内レール３１．３２も片側に
２本以上設けてもよい。ここにおいて、基準側の案内レ
ール３１を片側に２本以上設け、うち一本は基準用とし
、残りで測定子支持部側４０の荷重を受けるようにして
もよい。さらに、両連結部４４．４５の一方は調整手段
がなくともよい。さらに、Ｘ、Ｙ及びＺ軸方向の移動量
の検出は前記実施例のように光学的な検出器に限らず、
磁気的、電磁気的検出器さらにはレーデ測長器等信の検
出器を用いてもよい。また、前記実雄側では連結ブロッ
ク１１１，１１２とスライダ案内レール４６．４７との
結合は両者共ゲル）　１１７゜１１８で固定すると説明
したが、実施にあたシ、いずれか一方は、第７図に示さ
れるように、ボルト止めせずに軸方向に移動しうるよう
にしてもよい。この際、第７図の構造の連結部は、必ず
しも調整手段を設けなくともよい。

上述のように本発明によれば、組立て、調整が容易でか
つ安価な多次元測定機を提供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を三次元測定機に適用した一実施例を示
す斜視図、第２図はその平面図、第３図は第２図の一部
を切欠いた要部の拡大側面図、第４図は同拡大正面図、
第５図は本実施例のスライダ部の一部を切欠いた拡大斜
視図、第６図は本発明の他の実施例を示す斜視図、第７
図は各実施例におけるスライダ案内レールの取付構造の
他の構造例を示す要部の断面図である。２１・・・基台、２４・・・穴、２５・・・支持軸、３
１゜３２．４３１，４３２・・・案内レール、４０・・
・測定子支持部材、４１，４２，４４１，４４２・・・
支柱、４３・・・横部材、４４，４５，４４４，４４５
・・・連結部、４６．４７・・・スライダ案内レール、
４９・・・スライダ、５１・・・スピンドル支持体、５
２・・・スピンドル、５３・・・測定子、５４・・・被
測定物、１０１・・・つば付ブツシュ、１０２・・・日
？ルト、１１．１，１１２・・・連結ブロック、１１３
．１１４・・・ブツシュ、１．１５，１１６・・・つば
付ブツシュ、１１７　、１１８・・・ボルト、１１９，
１２０，１２１・・・補強用ナツト、１２２，１２３，
１２４，１２９・・・位置決めブツシュ、１３０・・・
ボルト、４２５Ａ、４２５Ｂ・・・支持台。代理人　弁理士　木　下　實　三第７図 −８１− １１１１１２１４３、１１４

Claims

【特許請求の範囲】（１）互いに直交するＸ、Ｙ及び２軸紳の少なくとも２
軸方向に変位可能とされた測定子を基台上に載置された
被測定物に関与させ、この測定子の移動変位から被測定
物の形状等を計測する多次元測定機において、基台に一
対の支柱を立設し、これらの支柱間にスライダ案内レー
ルを掛は渡すとともに、測定子を有するスライダをスラ
イダ案内レールに沿って移動自在に設け、このスライダ
案内レールと前記一対の支柱の少なくとも一方との連結
部は、測定子をＸ、Ｙ及び２軸線方向に変位可能にする
調整手段を介して連結されたことを特徴とする多次元測
定機。（２、特許請求の範囲第１項において、前記一対の支柱
は基台上をスライダの移動方向に直交する方向に移動可
能に立設されたことを特徴とする多次元測定機。（３）特許請求の範囲第１項において、前記支柱は基台
上に固定的に立設されるとともに、これらの支柱の上端
部において前記スライダ案内レールはスライダの移動方
向と直交する方向に移動自在に支持されたことを特徴と
する多次元測定機。（４）特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに
おいて、スライダ案内レールは平行する２本の部材から
構成されたことを特徴とする多次元測定機。（５）％許請求の範囲第１項力いし第４項のいずれかに
おいて、前記調整手段は、スライダ案内レールの連結部
をＸ、Ｙ及び２軸線方向に押圧するねじ部材を含んで構
成されたことを特徴とする多次元測定機。