JPS60224006A - 自動三次元測定機 - Google Patents
自動三次元測定機Info
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- JPS60224006A JPS60224006A JP7975284A JP7975284A JPS60224006A JP S60224006 A JPS60224006 A JP S60224006A JP 7975284 A JP7975284 A JP 7975284A JP 7975284 A JP7975284 A JP 7975284A JP S60224006 A JPS60224006 A JP S60224006A
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- touch signal
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- Pending
Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/004—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points
- G01B5/008—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[技術分野]
本発明は自動三次元測定機に関する。
[背景技術]
従来、タッチ信号プローブを三次元的に移動させて被測
定物の形状を測定する三次元測定機が知られている。こ
のような三次元測定機は、一般的には、基台に支柱を前
後方向すなわちY軸方向移動自在に設けるとともに、こ
の支柱の上端間に横架された梁上にスライダを左右方向
すなわちX軸方向に移動自在に設け、このスライダに鉛
直方向すなわちZ軸方向にZスピンドルを移動自在に設
けている。これらの基台に対する支柱、支柱に対するス
ライダ、スライダに対するZスピンドルは、この順序で
順次組み上げていく積重ね構造とされている。
定物の形状を測定する三次元測定機が知られている。こ
のような三次元測定機は、一般的には、基台に支柱を前
後方向すなわちY軸方向移動自在に設けるとともに、こ
の支柱の上端間に横架された梁上にスライダを左右方向
すなわちX軸方向に移動自在に設け、このスライダに鉛
直方向すなわちZ軸方向にZスピンドルを移動自在に設
けている。これらの基台に対する支柱、支柱に対するス
ライダ、スライダに対するZスピンドルは、この順序で
順次組み上げていく積重ね構造とされている。
従って、基台からZスピンドルに至るまで順次強靭構造
としなければ精度的保証が困難となっている。これは、
各軸を自動駆動型とす”るいわゆる自動三次元測定機で
は、高重量負荷による駆動源の大馬力化、高イナーシャ
のための制御系の高級化あるいは高速送りの困難化など
の欠点要因となり、かつ、全体構造が大型化するため経
済的にも不利であるという欠点がある。
としなければ精度的保証が困難となっている。これは、
各軸を自動駆動型とす”るいわゆる自動三次元測定機で
は、高重量負荷による駆動源の大馬力化、高イナーシャ
のための制御系の高級化あるいは高速送りの困難化など
の欠点要因となり、かつ、全体構造が大型化するため経
済的にも不利であるという欠点がある。
また、自動三次元測定機といっても、従来はタッチ信号
プローブは人手により交換しており、より完全な自動化
の行なえる自動三次元測定機が望まれている。
プローブは人手により交換しており、より完全な自動化
の行なえる自動三次元測定機が望まれている。
[発明の目的〕
本発明の目的は、送り機構を簡易化でき、全体構造を小
型化できるとともに、より自動化を進めた自動三次元測
定機を提供するにある。
型化できるとともに、より自動化を進めた自動三次元測
定機を提供するにある。
[発明の構成コ
本発明は、基台に対しテーブルを可動型とする一方、大
型支柱は基台に固定し、かつ、自動化および小型化の実
効を期して夕・ンチ信号プローブの自動着脱を行えるプ
ローブ着脱機構をZスピンドル内に設けるとともに、可
動テーブル上にプローブを複数保持可能なプローブスト
ッカを設けるという構成とし、これにより、可動部の小
型化に伴ない送り構造を小型化するとともに、プローブ
の着脱は被測定物の移動に必要なテーブル等の駆動機構
を利用することによってプローブ着脱機構には特別の送
りのための機械、制御回路等を必要としないようにして
技術的、経済的価値を大きなものとしたものである。
型支柱は基台に固定し、かつ、自動化および小型化の実
効を期して夕・ンチ信号プローブの自動着脱を行えるプ
ローブ着脱機構をZスピンドル内に設けるとともに、可
動テーブル上にプローブを複数保持可能なプローブスト
ッカを設けるという構成とし、これにより、可動部の小
型化に伴ない送り構造を小型化するとともに、プローブ
の着脱は被測定物の移動に必要なテーブル等の駆動機構
を利用することによってプローブ着脱機構には特別の送
りのための機械、制御回路等を必要としないようにして
技術的、経済的価値を大きなものとしたものである。
[実施例コ
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
全体構成を示す第1図および第2図において、天然石材
、セラミック等の6様部材からなる基台10は、設置床
1上に水平に設置される。この基台10は略凸字状に形
成されるとともに、この凸字状の基台lOの上面中央に
は基台ioと同様の6様部材からなりY軸方向の案内面
を形成する第1の案内部材11がねじ止め固定され、さ
らに、この第1の案内部材11の両側には同じく6様部
材からなる偏平な一対の第2の案内部材12が一部を基
台10の凸部上面から突出され−た状態で対称にねじ止
め固定されている。ここにおいて、本明細書におけるX
軸方向とは第2図中左右方向を、Y軸方向とは同図中紙
面直交方向を、Y軸方向とは同図中上下方向すなわち鉛
直方向を意味し、従って、これらのX、Y、Z軸はx、
Y軸を水平面内の軸とし、Y軸方向を鉛直方向とする互
いに直交する三軸とされている。
、セラミック等の6様部材からなる基台10は、設置床
1上に水平に設置される。この基台10は略凸字状に形
成されるとともに、この凸字状の基台lOの上面中央に
は基台ioと同様の6様部材からなりY軸方向の案内面
を形成する第1の案内部材11がねじ止め固定され、さ
らに、この第1の案内部材11の両側には同じく6様部
材からなる偏平な一対の第2の案内部材12が一部を基
台10の凸部上面から突出され−た状態で対称にねじ止
め固定されている。ここにおいて、本明細書におけるX
軸方向とは第2図中左右方向を、Y軸方向とは同図中紙
面直交方向を、Y軸方向とは同図中上下方向すなわち鉛
直方向を意味し、従って、これらのX、Y、Z軸はx、
Y軸を水平面内の軸とし、Y軸方向を鉛直方向とする互
いに直交する三軸とされている。
前記第1の案内部材11の両側位置には、傾斜面を利用
した複数対例えば3対以上、実際には16ないし32対
程度の曲がり矯正手段40が配置され、第1の案内部材
11の両側に形成されたX軸方向移動規制用平行案内面
18の真直度が出せるようになっている。
した複数対例えば3対以上、実際には16ないし32対
程度の曲がり矯正手段40が配置され、第1の案内部材
11の両側に形成されたX軸方向移動規制用平行案内面
18の真直度が出せるようになっている。
前記基台10上には金属製のテーブル50がY軸方向に
移動可能に設けられている。このテーブル50の下面に
は、前記第1の案内部材11の平行案内面18に対抗さ
れるエアベアリング51がブラケット52を介して取付
けられるとともに、前記第2の案内部材12の上下のZ
軸方向移動規制用平行案内面20のうち上方の案内面2
0に対抗される比較的大型のエアベアリング53が設け
られ、更に、平行案内面20の下側の案内面20に対抗
されるエアベアリング54がブラケット55を介して取
付けられ、これらの各エアベアリング51,53.54
によりテーブル50は基台lO上をわずかな力で移動で
きるようにされ、かつ、第1の案内部材11とエアベア
リング51との作用によりX軸方向への移動が規制され
、また、第2の案内部材12とエアベアリング53゜5
4との作用によりY軸方向の移動が規制され、Y軸方向
にのみ真直に移動できるようになっている。
移動可能に設けられている。このテーブル50の下面に
は、前記第1の案内部材11の平行案内面18に対抗さ
れるエアベアリング51がブラケット52を介して取付
けられるとともに、前記第2の案内部材12の上下のZ
軸方向移動規制用平行案内面20のうち上方の案内面2
0に対抗される比較的大型のエアベアリング53が設け
られ、更に、平行案内面20の下側の案内面20に対抗
されるエアベアリング54がブラケット55を介して取
付けられ、これらの各エアベアリング51,53.54
によりテーブル50は基台lO上をわずかな力で移動で
きるようにされ、かつ、第1の案内部材11とエアベア
リング51との作用によりX軸方向への移動が規制され
、また、第2の案内部材12とエアベアリング53゜5
4との作用によりY軸方向の移動が規制され、Y軸方向
にのみ真直に移動できるようになっている。
また、基台10とテーブル50との間には、テーブル5
0をY軸方向に駆動するY軸方向駆動機構60が設けら
れている。このY軸方向駆動機構60は、第3図に示さ
れるように、基台lOにブラケット61を介して固定さ
れたモータ62と、このモータ62の出力軸に連結され
たポールねじ軸からなる送りねじ軸64と、この送りね
じ軸64に移動可能に螺合されるととも−にブラケット
65を介してテーブル50に固定されたナツト部材66
と、を備えて構成され、モータ62の駆動によりテーブ
ル50をY軸方向に駆動できるようになっている。この
際、送りねじ軸64は第1の案内部材11の溝21内に
配置されている。また、前記モータ62によるテーブル
50の送り量は、図示しないスケールおよび検出部から
なるY軸方向移動量計測手段により計測されるようにな
っている。
0をY軸方向に駆動するY軸方向駆動機構60が設けら
れている。このY軸方向駆動機構60は、第3図に示さ
れるように、基台lOにブラケット61を介して固定さ
れたモータ62と、このモータ62の出力軸に連結され
たポールねじ軸からなる送りねじ軸64と、この送りね
じ軸64に移動可能に螺合されるととも−にブラケット
65を介してテーブル50に固定されたナツト部材66
と、を備えて構成され、モータ62の駆動によりテーブ
ル50をY軸方向に駆動できるようになっている。この
際、送りねじ軸64は第1の案内部材11の溝21内に
配置されている。また、前記モータ62によるテーブル
50の送り量は、図示しないスケールおよび検出部から
なるY軸方向移動量計測手段により計測されるようにな
っている。
第2図において、前記基台ioの両側面には夫々支柱9
0が固定されている。これらの支柱90は夫々鉄等の金
属から形成されるとともに、これらの支柱90の上端間
には前記基台10と同様材料からなる非移動体側構造体
としての梁100が横架固定されている。この梁lOO
上には、スライダ110がX軸方向移動自在に支持され
るとともに、このスライダ110はモータ122、送り
ねじ軸124、ナ・ント部材129等からなるX軸方向
駆動機構120によりX軸方向に自動送りされるように
なっている。
0が固定されている。これらの支柱90は夫々鉄等の金
属から形成されるとともに、これらの支柱90の上端間
には前記基台10と同様材料からなる非移動体側構造体
としての梁100が横架固定されている。この梁lOO
上には、スライダ110がX軸方向移動自在に支持され
るとともに、このスライダ110はモータ122、送り
ねじ軸124、ナ・ント部材129等からなるX軸方向
駆動機構120によりX軸方向に自動送りされるように
なっている。
前記スライダ110は、第4図に示されるように、前記
梁lOOを囲むように設けられるとともに梁l・00の
四角の各面に対向して夫々エアベアリング111を有す
るX軸方向案内用軸受箱112と、このX軸方向案内用
軸受箱112の前面に取付けられるとともに内部に四角
形状に配置されたエアベアリング113を有する上下一
対のX軸方向案内用軸受箱114と、これらのX軸方向
案内用軸受箱114内にX軸方向移動自在に挿入された
Z軸構造物180と、前記X軸方向案内用軸受箱112
上に立設された支持フレーム115に支持されたZ軸方
向駆動機構140と、前記支持フレーム115の上端部
に設けられるとともに前記Z軸方向駆動機構140の自
由回転を阻止して前記Z軸構造物180の落下を防止す
るロック装置160とを備えている。
梁lOOを囲むように設けられるとともに梁l・00の
四角の各面に対向して夫々エアベアリング111を有す
るX軸方向案内用軸受箱112と、このX軸方向案内用
軸受箱112の前面に取付けられるとともに内部に四角
形状に配置されたエアベアリング113を有する上下一
対のX軸方向案内用軸受箱114と、これらのX軸方向
案内用軸受箱114内にX軸方向移動自在に挿入された
Z軸構造物180と、前記X軸方向案内用軸受箱112
上に立設された支持フレーム115に支持されたZ軸方
向駆動機構140と、前記支持フレーム115の上端部
に設けられるとともに前記Z軸方向駆動機構140の自
由回転を阻止して前記Z軸構造物180の落下を防止す
るロック装置160とを備えている。
前記Z軸方向駆動機構140は、前記支持フレーム11
5に支持されたモータ141と、このモータ141によ
りタイミングベルト142を介して回転駆動された比較
的大きな例え−ば4 m m以上のねじピッチを有する
送りねじ軸145と、この送りねじ軸14.5に軸方向
移動可能に支持されたナツト部材146と、このナツト
部材146に回転自在に支持されるとともに前記支持フ
レーム115の第4図中手前側の壁面(図示せず)に取
付けられたガイドレール147の両側壁を挟持するよう
に当接されガイドレール147に沿ってナツト部材14
6をZ軸方向移動容易かつ回動不能に案内する一対のロ
ーラ148と、前記ナツト部材146に固定された連結
板149と、この連結板149の突出端上下面に軸方向
移動不可能かつ、半径方向移動容易に連結されるととも
に前記Z軸構造物180の上端部に固定されたブラケッ
ト152と、から構成され、前記モータ141の駆動に
よりブラケット152を介してZ軸構造物180をZ軸
方向に駆動できるようになっている。この際、送りねじ
軸145の曲がり、偏心等による影響は、連結板149
に対し送りねじ軸145の軸方向移動不可能かつ半径方
向移動可能にされた部分で吸収され、Z軸構造物180
にはナツト部材146のZ軸方向の動きだけが伝達され
るようになっている。
5に支持されたモータ141と、このモータ141によ
りタイミングベルト142を介して回転駆動された比較
的大きな例え−ば4 m m以上のねじピッチを有する
送りねじ軸145と、この送りねじ軸14.5に軸方向
移動可能に支持されたナツト部材146と、このナツト
部材146に回転自在に支持されるとともに前記支持フ
レーム115の第4図中手前側の壁面(図示せず)に取
付けられたガイドレール147の両側壁を挟持するよう
に当接されガイドレール147に沿ってナツト部材14
6をZ軸方向移動容易かつ回動不能に案内する一対のロ
ーラ148と、前記ナツト部材146に固定された連結
板149と、この連結板149の突出端上下面に軸方向
移動不可能かつ、半径方向移動容易に連結されるととも
に前記Z軸構造物180の上端部に固定されたブラケッ
ト152と、から構成され、前記モータ141の駆動に
よりブラケット152を介してZ軸構造物180をZ軸
方向に駆動できるようになっている。この際、送りねじ
軸145の曲がり、偏心等による影響は、連結板149
に対し送りねじ軸145の軸方向移動不可能かつ半径方
向移動可能にされた部分で吸収され、Z軸構造物180
にはナツト部材146のZ軸方向の動きだけが伝達され
るようになっている。
前記Z軸構造物180は、四角筒からなりZ軸部材とし
ての中空の筐体181を備えるとともに、この筐体18
1内にエアバランス機構190およびプローブ着脱機構
200を備えている。このエアバランス機構190は、
筐体181に固定されるとともに下端を開放されたシリ
ンダ191と、このシリンダ191内に収納されるとと
もに前記支持フレーム115にピストンロッド194を
介して支持されたピストン192とを備えて構成され、
このピストン192とシリンダ191の上部との間に圧
縮空気を供給することにより、この圧縮空気の作用でZ
軸構造物180の重量を支持してZ軸構造物180の自
重による送りねじ軸145側への負荷の軽減が図られて
いる。また、筐体181とフレーム115との間には図
示しないスケールと検出器よりなるZ方向移動検出手段
が設けられ、この検出手段により、Z軸構造物180の
Z軸方向の移動量が検出される゛ようになっている。
ての中空の筐体181を備えるとともに、この筐体18
1内にエアバランス機構190およびプローブ着脱機構
200を備えている。このエアバランス機構190は、
筐体181に固定されるとともに下端を開放されたシリ
ンダ191と、このシリンダ191内に収納されるとと
もに前記支持フレーム115にピストンロッド194を
介して支持されたピストン192とを備えて構成され、
このピストン192とシリンダ191の上部との間に圧
縮空気を供給することにより、この圧縮空気の作用でZ
軸構造物180の重量を支持してZ軸構造物180の自
重による送りねじ軸145側への負荷の軽減が図られて
いる。また、筐体181とフレーム115との間には図
示しないスケールと検出器よりなるZ方向移動検出手段
が設けられ、この検出手段により、Z軸構造物180の
Z軸方向の移動量が検出される゛ようになっている。
前記Z軸構造物180は、第5図に示されるように、前
記四角筒からなるZ軸部材としての中空の筐体181を
備え、この筐体181内には、上部にエアバランス機構
190が設けられるとともに、下部にZスピンドル22
0が固定されている。このZスピンドル220はプロー
ブ取付部としてのテーパ状の孔219を有するとともに
、内部にプローブ支持手段としての下部が中空のボール
ホルダ226を軸方向移動可能に収納している。このポ
ールホルダ226は、その下端部に半径方向移動可能か
つ落下防止された複数のボール225を備えるとともに
、駆動棒としてのピストンロッド232により上下動さ
れるようになっている。このピストンロッド232は多
段にピストン233を備え、これらのピストン233は
仕切壁234を有する押出し手段としての7クチエータ
235内に収納されて直列な多段の受圧面を有するよう
にされている。また、ピストンロッド232は、引込み
手段としての皿ばね228により常時上方、即ち、ポー
ルホルダ226を常時小径のガイド孔221内に引込む
方向に付勢されている。このポールホルダ226のガイ
ド孔221内への引込み時にはこのガイド孔221の作
用によりボール225がポールホルダ226の内方に突
出され、このボール225によりプローブホルダ250
の上端に設けられたプルスタッド251を係止できるよ
うになっている。一方、アクチェータ235の作動によ
り、ピストンロッド232が皿ばね228に抗して下方
に押圧されたときは、ポールホルダ226が小径のガイ
ド孔221内がら押出され、プローブホルダ250のチ
ャックを解除できるようになっている。また、このピス
トンロッド232の動きは、ドッグ236及び一対の検
出器237からなる軸方向位置検出手段238により検
出されるようになっている。
記四角筒からなるZ軸部材としての中空の筐体181を
備え、この筐体181内には、上部にエアバランス機構
190が設けられるとともに、下部にZスピンドル22
0が固定されている。このZスピンドル220はプロー
ブ取付部としてのテーパ状の孔219を有するとともに
、内部にプローブ支持手段としての下部が中空のボール
ホルダ226を軸方向移動可能に収納している。このポ
ールホルダ226は、その下端部に半径方向移動可能か
つ落下防止された複数のボール225を備えるとともに
、駆動棒としてのピストンロッド232により上下動さ
れるようになっている。このピストンロッド232は多
段にピストン233を備え、これらのピストン233は
仕切壁234を有する押出し手段としての7クチエータ
235内に収納されて直列な多段の受圧面を有するよう
にされている。また、ピストンロッド232は、引込み
手段としての皿ばね228により常時上方、即ち、ポー
ルホルダ226を常時小径のガイド孔221内に引込む
方向に付勢されている。このポールホルダ226のガイ
ド孔221内への引込み時にはこのガイド孔221の作
用によりボール225がポールホルダ226の内方に突
出され、このボール225によりプローブホルダ250
の上端に設けられたプルスタッド251を係止できるよ
うになっている。一方、アクチェータ235の作動によ
り、ピストンロッド232が皿ばね228に抗して下方
に押圧されたときは、ポールホルダ226が小径のガイ
ド孔221内がら押出され、プローブホルダ250のチ
ャックを解除できるようになっている。また、このピス
トンロッド232の動きは、ドッグ236及び一対の検
出器237からなる軸方向位置検出手段238により検
出されるようになっている。
前記Zスピンドル220は、その下面にプローブホルダ
250の位置決め用突部239を有するとともに、電気
接点としての固定ピン243を有し、この固定ピン24
3によりプローブホルダ250ひいてはこのホルダ25
0に取付けられるタッチ信号プローブ270或いは28
0(第6゜7図参照)と電気的導通がとれるようになっ
ている。
250の位置決め用突部239を有するとともに、電気
接点としての固定ピン243を有し、この固定ピン24
3によりプローブホルダ250ひいてはこのホルダ25
0に取付けられるタッチ信号プローブ270或いは28
0(第6゜7図参照)と電気的導通がとれるようになっ
ている。
なお、前記押出し手段としてのアクチェータ235、引
込み手段としての皿ばね228およびプローブ支持手段
としてのポールホルダ226によりプローブ着脱機構2
00が構成され、このプローブ着脱機構200により、
プローブ取付部としてのZスピンドル220の孔219
にタッチ信号プローブ270,280のプローブホルダ
250が着脱されるようになっている。
込み手段としての皿ばね228およびプローブ支持手段
としてのポールホルダ226によりプローブ着脱機構2
00が構成され、このプローブ着脱機構200により、
プローブ取付部としてのZスピンドル220の孔219
にタッチ信号プローブ270,280のプローブホルダ
250が着脱されるようになっている。
前記プローブホルダ250は、第6図および第7図に示
されるように、上端にプルスタッド251を有するとと
もに途中にフランジ部252およびテーパ面253を有
するホルダ本体256を備え、このホルダ本体256の
下端部には、下端部に夫々測定子271或いは281を
有しかつ上部に雄ねじ272或いは282を有する形状
の異なるタッチ信号プローブ270或いは280がねじ
込み固定されるようになっている。この際、タッチ信号
プローブ280は、前記測定子281を有する回動部2
83を備え、この回動部283の部分が雄ねじ282を
有する本体284に対して回動かつその回動位置で固定
可能になるようにされている。
されるように、上端にプルスタッド251を有するとと
もに途中にフランジ部252およびテーパ面253を有
するホルダ本体256を備え、このホルダ本体256の
下端部には、下端部に夫々測定子271或いは281を
有しかつ上部に雄ねじ272或いは282を有する形状
の異なるタッチ信号プローブ270或いは280がねじ
込み固定されるようになっている。この際、タッチ信号
プローブ280は、前記測定子281を有する回動部2
83を備え、この回動部283の部分が雄ねじ282を
有する本体284に対して回動かつその回動位置で固定
可能になるようにされている。
また、前記プローブホルダ250のフランジ部252の
上面には、前記Zスピンドル220の下端部に設けられ
た突部239に係合可能にされ突部239と共に位置決
め手段を構成する溝状の係合凹部257が設けられると
ともに、前記Zスピンドル220の下端部に設けられた
固定ピン243に当接される接点ピン266(第7図参
照)が設けられている。また、フランジ部252の下面
には、ピン孔258および係合溝269が形成されてい
る。
上面には、前記Zスピンドル220の下端部に設けられ
た突部239に係合可能にされ突部239と共に位置決
め手段を構成する溝状の係合凹部257が設けられると
ともに、前記Zスピンドル220の下端部に設けられた
固定ピン243に当接される接点ピン266(第7図参
照)が設けられている。また、フランジ部252の下面
には、ピン孔258および係合溝269が形成されてい
る。
第1図および第2図において、前記テーブル50上には
、プローブストッカ290が設けられている。このプロ
ーブストッカ290は、第8図に示されるように、テー
ブル50の一端、即ち後端側に固定された保持台291
と、この保持台291の上部に固定されるとともにテー
ブル50の他端側即ち前端側に向って開口され、かつ、
テーブル50と所定間隔離された切欠部292を有する
複数の保持板293と、この保持板293の上面におい
て前記切欠部292の両側位置に突設され前記プローブ
ホルダ250のフランジ部252の下面に形成されたビ
ン孔268および係合溝269に係合可能にされこれら
のビン孔268および係合溝269と共にプローブ姿勢
維持手段を構成するピン294およびピン295と、か
ら構成され、このプローブストッカ290の保持板29
3上には前記プローブホルダ250が位置調整されて夫
々載置されている。
、プローブストッカ290が設けられている。このプロ
ーブストッカ290は、第8図に示されるように、テー
ブル50の一端、即ち後端側に固定された保持台291
と、この保持台291の上部に固定されるとともにテー
ブル50の他端側即ち前端側に向って開口され、かつ、
テーブル50と所定間隔離された切欠部292を有する
複数の保持板293と、この保持板293の上面におい
て前記切欠部292の両側位置に突設され前記プローブ
ホルダ250のフランジ部252の下面に形成されたビ
ン孔268および係合溝269に係合可能にされこれら
のビン孔268および係合溝269と共にプローブ姿勢
維持手段を構成するピン294およびピン295と、か
ら構成され、このプローブストッカ290の保持板29
3上には前記プローブホルダ250が位置調整されて夫
々載置されている。
なお、第1図中符号310は、簡略図示されているが、
表示部311を有するとともに図示しないプリンタ、C
RT等の周辺機器を有し、更に、内部に演算機能、記憶
機能等を持つ計算機システムを有し、所定のプログラム
に従って各部の動きを制御する制御装置、符号320は
テーブル5゜上に載置された被測定物、符号26はY軸
方向駆動機構60を防塵する蛇腹カバー、符号27はサ
イドカバーである。また、前記プローブ着脱機構200
とプローブストッカ290とにより、プローブ自動着脱
装置が構成されている。
表示部311を有するとともに図示しないプリンタ、C
RT等の周辺機器を有し、更に、内部に演算機能、記憶
機能等を持つ計算機システムを有し、所定のプログラム
に従って各部の動きを制御する制御装置、符号320は
テーブル5゜上に載置された被測定物、符号26はY軸
方向駆動機構60を防塵する蛇腹カバー、符号27はサ
イドカバーである。また、前記プローブ着脱機構200
とプローブストッカ290とにより、プローブ自動着脱
装置が構成されている。
次に、本実施例の作用につき説明する。
テーブル50上に固定されたプローブストッカ2jOの
保持板293の各切欠溝292に所定の形状のタッチ信
号プローブ270或いは280を取付けたプローブホル
ダ250をセットし、がっ、テーブル50上に被測定物
320を載置固定する。この状態で、制御装置310に
より所定の指令を与えると、この指令によりY軸方向駆
動機構60のモータ62が駆動されて送りねじ軸64等
を介してテーブル50が第1図中左前方に移動され、プ
ローブストッカ290が丁度Z軸構造物180の下方に
位置するようにされる。一方、Y軸方向駆動機構60の
駆動とともに、X軸方向駆動機構120のモータ122
が駆動され、スライダ110がX軸方向に移動されてZ
軸構造物180かプローブストッカ290上に載置され
た所定のプローブホルダ250の直上位置に移動されて
停止される。
保持板293の各切欠溝292に所定の形状のタッチ信
号プローブ270或いは280を取付けたプローブホル
ダ250をセットし、がっ、テーブル50上に被測定物
320を載置固定する。この状態で、制御装置310に
より所定の指令を与えると、この指令によりY軸方向駆
動機構60のモータ62が駆動されて送りねじ軸64等
を介してテーブル50が第1図中左前方に移動され、プ
ローブストッカ290が丁度Z軸構造物180の下方に
位置するようにされる。一方、Y軸方向駆動機構60の
駆動とともに、X軸方向駆動機構120のモータ122
が駆動され、スライダ110がX軸方向に移動されてZ
軸構造物180かプローブストッカ290上に載置され
た所定のプローブホルダ250の直上位置に移動されて
停止される。
この状態で、スライダ110内にあるX軸方向駆動機構
140のモータ141が作動されてZ軸構造物180が
下齢され、Z軸構造物180の内部に収納されたZスピ
ンドル220のプローブ取付部としての孔219にプロ
ーブホルダ250が収納されるようになる。この際、第
5図において、アクチェータ235が予め作動されてお
り、駆動棒としてのピストンロッド232を皿ばね22
8に抗して押し下げているため、ポールホルダ226は
ガイド孔221から外れボール225がフリーの状態に
あり、このため、プローブホルダ250の上端のプルス
タッド251がボールホルダ226内に容易に挿入され
ることなる。
140のモータ141が作動されてZ軸構造物180が
下齢され、Z軸構造物180の内部に収納されたZスピ
ンドル220のプローブ取付部としての孔219にプロ
ーブホルダ250が収納されるようになる。この際、第
5図において、アクチェータ235が予め作動されてお
り、駆動棒としてのピストンロッド232を皿ばね22
8に抗して押し下げているため、ポールホルダ226は
ガイド孔221から外れボール225がフリーの状態に
あり、このため、プローブホルダ250の上端のプルス
タッド251がボールホルダ226内に容易に挿入され
ることなる。
次いで、アクチェータ235の作動を解除すると、皿ば
ね228の作用によりピストンロッド232が上昇され
るため、ポールホルダ226によりプルスタッド251
が引込まれ、プローブホルダ250のテーパ面253が
孔219に係合され、かつ、プローブ着脱機構200の
下端部に形成された突部239がプローブホルダ250
の係合凹部257へ挿入され、更にプローブ着脱機構2
00の固定ピン243がプローブホルダ250の接点ピ
ン266に接触され電気的な導通がなされる。
ね228の作用によりピストンロッド232が上昇され
るため、ポールホルダ226によりプルスタッド251
が引込まれ、プローブホルダ250のテーパ面253が
孔219に係合され、かつ、プローブ着脱機構200の
下端部に形成された突部239がプローブホルダ250
の係合凹部257へ挿入され、更にプローブ着脱機構2
00の固定ピン243がプローブホルダ250の接点ピ
ン266に接触され電気的な導通がなされる。
このようにして、プローブ着脱機構200へのプローブ
ホルダ250の取付けが調整された後、前記Y軸方向駆
動機構60、X軸方向駆動機構120およびZ軸方内部
、動機構140を制御装置31Oの指令により駆動し、
Z軸構造物180の下端に取付けられたタッチ信号プロ
ーブ280の測定子281を被測定物320の所定位置
に接触させ、その接触時における測定子281のx、y
。
ホルダ250の取付けが調整された後、前記Y軸方向駆
動機構60、X軸方向駆動機構120およびZ軸方内部
、動機構140を制御装置31Oの指令により駆動し、
Z軸構造物180の下端に取付けられたタッチ信号プロ
ーブ280の測定子281を被測定物320の所定位置
に接触させ、その接触時における測定子281のx、y
。
X軸方向の位置を制御装置310で記憶、表示、必要に
応じてプリントアウトし、順次この測定子281による
被測定物320への接触点の測定を行って被測定物32
0の計測を終了する。この被測定物320の測定にあた
り、タラ千′信号プローブ280を取換える必要がある
ときは、前述と同様にしてZ軸構造物180をプローブ
ストッカ290の上方位置に位置させ、プローブストッ
カ290上に載置された所定のプローブホルダ250を
Z軸構造物180に取付けることにより行うことができ
る。この際、使用済のプローブホルダ250は、プロー
ブストッカ290の切欠部292の内、空いている個所
に戻すこととなるが、この戻し作業は、空いている切欠
部292の位置にZ軸構造物180を位置させた後、ア
クチェータ235を作動させ、皿ばね228に抗してピ
ストンロッド232を下降させ、ボールホルダ226に
よるプルスタッド251の把持を開放し、この開放状態
のままZ軸構造物180を上昇させればよい。
応じてプリントアウトし、順次この測定子281による
被測定物320への接触点の測定を行って被測定物32
0の計測を終了する。この被測定物320の測定にあた
り、タラ千′信号プローブ280を取換える必要がある
ときは、前述と同様にしてZ軸構造物180をプローブ
ストッカ290の上方位置に位置させ、プローブストッ
カ290上に載置された所定のプローブホルダ250を
Z軸構造物180に取付けることにより行うことができ
る。この際、使用済のプローブホルダ250は、プロー
ブストッカ290の切欠部292の内、空いている個所
に戻すこととなるが、この戻し作業は、空いている切欠
部292の位置にZ軸構造物180を位置させた後、ア
クチェータ235を作動させ、皿ばね228に抗してピ
ストンロッド232を下降させ、ボールホルダ226に
よるプルスタッド251の把持を開放し、この開放状態
のままZ軸構造物180を上昇させればよい。
上述のような本実施例によれば次のような効果がある。
すなわち、本実施例は、テーブル5oを可動としたから
、重量の大きい支柱90等を動かす必要がなく、その駆
動機構すなわちY軸方向駆動機構60を小さな動力とし
てよく、かつ、慣性も小さくなるからテーブル50の停
止位置も正確にできる。また、テーブル50は基台10
上に設けられたX軸方向移動規制部材11およびZ軸方
向移動規制部材12の夫々の平行二面により案内される
から、従来のV字型の案内溝と異なり、二方向とも夫々
独立して調整することができ、テーブル50の案内精度
を高めることができる。また、X軸方向移動規制部材1
】は曲がり矯正手段4oにより平行案内面18の真直度
を調整できるから、この点からも案内精度を向上させる
ことができる。
、重量の大きい支柱90等を動かす必要がなく、その駆
動機構すなわちY軸方向駆動機構60を小さな動力とし
てよく、かつ、慣性も小さくなるからテーブル50の停
止位置も正確にできる。また、テーブル50は基台10
上に設けられたX軸方向移動規制部材11およびZ軸方
向移動規制部材12の夫々の平行二面により案内される
から、従来のV字型の案内溝と異なり、二方向とも夫々
独立して調整することができ、テーブル50の案内精度
を高めることができる。また、X軸方向移動規制部材1
】は曲がり矯正手段4oにより平行案内面18の真直度
を調整できるから、この点からも案内精度を向上させる
ことができる。
また、前記X軸方向移動規制部材11およびZ軸方向移
動規制部材12は基台loと別体に形成されているため
、その案内面を加工するにあたり、比較的簡単にかつ精
度良く加工することができる。また、Z軸構造物180
内にはプローブ着脱機構200を設けるとともに、テー
ブル5o上に7’ロープストツカ290を設け、かつ、
テーブル50を移動させる構造としたから、タッチ信号
プローブ270.280の自動取換えの・機能を簡易に
達成することができる。また、複数のタイプのタッチ信
号プローブ270,280を予じめプローブホルダ25
0に取付けてプローブスト−/力290上に姿勢調整の
うえ用意しであるから、タッチ信号プローブ270.2
80の交換作業はタッチ信号プローブ270.280に
よる一点の測定動作と同程度の時間で行なうことができ
、タッチ信号プローブ270.280を取換えながらの
作業を極めて迅速に行なえる。この際、タッチ信号プロ
ーブ270.280の取換え毎に、図示しない原点位置
にタッチ信号プローブ270゜280を接触させて原点
チェックを行なっても良く、このように交換毎に原点チ
ェックをすれば、より測定精度を向上できる。また、Z
軸構造物180内には、エアバランス機構190が設け
られているから、Z軸構造物180の駆動操作力を極め
て小さくでき、このZ軸構造物180を駆動するモータ
141を小型化でき、ひいてはスライダ110の小型化
および軽量化を図ることができる。また、Z軸方向駆動
機構140の送りねじ軸145の偏心等による影響を連
結板1’49とスラストベアリング150との作用によ
り吸収することができ、測定精度への悪影響を与えるこ
とを防止できる。また、プローブ着脱機構200におけ
るピストンロッド232の駆動源は、複数の受圧面を有
するアクチェータ235により行なったから、一般の工
場に配設されている比較的低圧の圧縮空気を用いて、プ
ローブホルダ250の保持を行なっている皿ばね228
を強力なばねカとしても、十分に皿ばね228のばね力
に打勝ってピストンロッド232を駆動することができ
、プローブホルダ250の取付けを確実に行なうことが
できる。また、2スピンドル220とプローブボルダ2
50とは、突部239と係合凹部257とにより位置決
めされるから、Zスピンドル220に対するの取付位置
を正確に設定することができる。また、プローブホルダ
250のプローブストフカ290への設置時には、ピン
孔268および係合溝269とピン294および295
とにより位置決めされるから、その設置位置を正確に行
なうことができる。
動規制部材12は基台loと別体に形成されているため
、その案内面を加工するにあたり、比較的簡単にかつ精
度良く加工することができる。また、Z軸構造物180
内にはプローブ着脱機構200を設けるとともに、テー
ブル5o上に7’ロープストツカ290を設け、かつ、
テーブル50を移動させる構造としたから、タッチ信号
プローブ270.280の自動取換えの・機能を簡易に
達成することができる。また、複数のタイプのタッチ信
号プローブ270,280を予じめプローブホルダ25
0に取付けてプローブスト−/力290上に姿勢調整の
うえ用意しであるから、タッチ信号プローブ270.2
80の交換作業はタッチ信号プローブ270.280に
よる一点の測定動作と同程度の時間で行なうことができ
、タッチ信号プローブ270.280を取換えながらの
作業を極めて迅速に行なえる。この際、タッチ信号プロ
ーブ270.280の取換え毎に、図示しない原点位置
にタッチ信号プローブ270゜280を接触させて原点
チェックを行なっても良く、このように交換毎に原点チ
ェックをすれば、より測定精度を向上できる。また、Z
軸構造物180内には、エアバランス機構190が設け
られているから、Z軸構造物180の駆動操作力を極め
て小さくでき、このZ軸構造物180を駆動するモータ
141を小型化でき、ひいてはスライダ110の小型化
および軽量化を図ることができる。また、Z軸方向駆動
機構140の送りねじ軸145の偏心等による影響を連
結板1’49とスラストベアリング150との作用によ
り吸収することができ、測定精度への悪影響を与えるこ
とを防止できる。また、プローブ着脱機構200におけ
るピストンロッド232の駆動源は、複数の受圧面を有
するアクチェータ235により行なったから、一般の工
場に配設されている比較的低圧の圧縮空気を用いて、プ
ローブホルダ250の保持を行なっている皿ばね228
を強力なばねカとしても、十分に皿ばね228のばね力
に打勝ってピストンロッド232を駆動することができ
、プローブホルダ250の取付けを確実に行なうことが
できる。また、2スピンドル220とプローブボルダ2
50とは、突部239と係合凹部257とにより位置決
めされるから、Zスピンドル220に対するの取付位置
を正確に設定することができる。また、プローブホルダ
250のプローブストフカ290への設置時には、ピン
孔268および係合溝269とピン294および295
とにより位置決めされるから、その設置位置を正確に行
なうことができる。
なお、本発明の実施にあたり、プローブ着脱機構200
におけるプルスタッド251の支持部即ちポールホルダ
226は、前記構造に限らず、電磁石で支持するもの、
コレットチャックで支持するもの等でもよい。また、プ
ローブ着脱機構200におけるプルスタッド251の支
持方法は、前記実施例のように常時挟持しているものに
限らず、一旦引込み完了後は、プローブホルダ250の
テーバ面253とZスピンドル220のテーパ孔219
とで保持するものであってもよい・更に、各y 、x、
z軸方向駆動機構60,120゜140のモータ62,
122,141は、AC。
におけるプルスタッド251の支持部即ちポールホルダ
226は、前記構造に限らず、電磁石で支持するもの、
コレットチャックで支持するもの等でもよい。また、プ
ローブ着脱機構200におけるプルスタッド251の支
持方法は、前記実施例のように常時挟持しているものに
限らず、一旦引込み完了後は、プローブホルダ250の
テーバ面253とZスピンドル220のテーパ孔219
とで保持するものであってもよい・更に、各y 、x、
z軸方向駆動機構60,120゜140のモータ62,
122,141は、AC。
DC,パルス電動機のみならず、エアモータ、油圧モー
タ等も含むものである。また、x、y、z直交三軸のう
ちX軸は必ずしも鉛直である必要はなく、X軸が鉛直で
あってもよく、この場合はZスピンドル220は水平に
配置されることとなる。更に、本発明におけるタッチ信
号プローブとは、タッチ信号プローブ270.280そ
のものに限らず、プローブホルダ250に取付けられた
ものをも含む概念である。
タ等も含むものである。また、x、y、z直交三軸のう
ちX軸は必ずしも鉛直である必要はなく、X軸が鉛直で
あってもよく、この場合はZスピンドル220は水平に
配置されることとなる。更に、本発明におけるタッチ信
号プローブとは、タッチ信号プローブ270.280そ
のものに限らず、プローブホルダ250に取付けられた
ものをも含む概念である。
[発明の効果]
上述のように本発明によれば、駆動部分の構造の小型、
簡易化ができるとともに、より自動化の進んだ自動三次
元測定機を提供できるという効果がある。
簡易化ができるとともに、より自動化の進んだ自動三次
元測定機を提供できるという効果がある。
第1図は本発明の一実施例の全体構成を示す斜視図、第
2図はその正面図、第3図はY軸方向駆動機構の拡大図
、第4図はスライダの一部を切欠いた拡大側面図、第5
図はプローブ着脱機構の拡大断面図、第6図はプローブ
ホルダの一部を切欠いた拡大正面図、第7図は第6図の
平面図、第8図はプローブストッカの拡大平面図である
。 lO・・・基台、60・・・Y軸方向駆動機構、100
・・・梁、110・・・スライダ、120・・・X軸方
向駆動機構、140・・・X軸方向駆動機構、180・
・・X軸構造物、200・・・プローブ着脱機構、21
9・・・プローブ取付部としての孔、220・・・スピ
ンドル、226・・・ポールホルダ、228・・・引込
み手段としての皿ばね、235・・・押出し手段として
のアクチェータ、250・・・プローブホルダ、270
.280・・・タッチ信号プローブ、271,281・
・・測定子、290・・・プローブストッカ、310・
・・制御装、置、320・・・被測定物。 代理人 弁理士 木下 実三 (ほか1名) 第1図 第3図 一’)、、−50 −」
2図はその正面図、第3図はY軸方向駆動機構の拡大図
、第4図はスライダの一部を切欠いた拡大側面図、第5
図はプローブ着脱機構の拡大断面図、第6図はプローブ
ホルダの一部を切欠いた拡大正面図、第7図は第6図の
平面図、第8図はプローブストッカの拡大平面図である
。 lO・・・基台、60・・・Y軸方向駆動機構、100
・・・梁、110・・・スライダ、120・・・X軸方
向駆動機構、140・・・X軸方向駆動機構、180・
・・X軸構造物、200・・・プローブ着脱機構、21
9・・・プローブ取付部としての孔、220・・・スピ
ンドル、226・・・ポールホルダ、228・・・引込
み手段としての皿ばね、235・・・押出し手段として
のアクチェータ、250・・・プローブホルダ、270
.280・・・タッチ信号プローブ、271,281・
・・測定子、290・・・プローブストッカ、310・
・・制御装、置、320・・・被測定物。 代理人 弁理士 木下 実三 (ほか1名) 第1図 第3図 一’)、、−50 −」
Claims (1)
- (1)互いに直交するX、Y、Z三軸のうちY軸を水平
面内の軸とするとき、基台に対しテーブルをY軸方向に
自動送り可能かつZスピンドルをXおよびZ軸方向に自
動送り可能に設け、Zスピンドルの先端に取付けたタッ
チ信号プローブとテーブル上の被測定物とを三次元方向
に相対移動できるよう形成された自動三次元測定機であ
って、各タッチ信号プローブの取付部軸線を夫々Z軸方
向に向けて複数のタッチ信号プローブを起立保持するプ
ローブストッカを前記テーブルに設け、かつ、前記Zス
ピンドルの先端に設けられたタッチ信号プローブの取付
は用の孔に突設可能にされ前記プローブストッカに保持
されたタッチ信号プローブを支持して当該タッチ信号プ
ローブをZスピンドル先端の取付は用の孔内に引込んで
取付は状態とするとともに、当該タッチ信号プローブを
押圧して前記プローブストッカへ取外し状態とするプロ
ーブ着脱機構を前記Zスピンドルに一体的に設けたこと
を特徴とする自動三次元測定機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7975284A JPS60224006A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 自動三次元測定機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7975284A JPS60224006A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 自動三次元測定機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60224006A true JPS60224006A (ja) | 1985-11-08 |
Family
ID=13698952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7975284A Pending JPS60224006A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 自動三次元測定機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60224006A (ja) |
-
1984
- 1984-04-20 JP JP7975284A patent/JPS60224006A/ja active Pending
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