JPS60224007A - Three dimensional automatic measuring machine - Google Patents
Three dimensional automatic measuring machineInfo
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- JPS60224007A JPS60224007A JP7975384A JP7975384A JPS60224007A JP S60224007 A JPS60224007 A JP S60224007A JP 7975384 A JP7975384 A JP 7975384A JP 7975384 A JP7975384 A JP 7975384A JP S60224007 A JPS60224007 A JP S60224007A
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- 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
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
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。[Detailed description of the invention] [Technical field] The present invention relates to an automatic coordinate measuring machine.
[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、このスライダに垂
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。[Background Art] Conventionally, three-dimensional measuring machines are known that measure the shape of an object by moving a touch signal probe three-dimensionally. Such a three-dimensional measuring machine generally has a support provided on the base so that it can move freely in the front-rear direction, that is, in the Y-axis direction, and a slider is mounted on a beam that is horizontally suspended between the upper ends of the support, in the left-right direction, that is, in the X-axis direction. A Z spindle is provided on the slider so as to be movable in the vertical direction, that is, in the Z-axis direction. The struts for these bases, the sliders for the struts, and the Z spindles for the sliders have a stacked structure in which they are assembled in this order.
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。Therefore, it is difficult to guarantee accuracy unless the structure is sequentially made strong from the base to the Z spindle. this is,
In so-called automatic three-dimensional measuring machines in which each axis is automatically driven, there are disadvantages such as the high horsepower of the drive source due to the heavy load, the sophisticated control system for high inertia, and the difficulty of high-speed feeding. However, since the overall structure becomes larger, it is economically disadvantageous.
また、自動三次元測定機といっても、従来はター2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。Furthermore, even though it is an automatic three-dimensional measuring machine, the two-touch signal probe has conventionally been replaced manually, and there is a desire for an automatic three-dimensional measuring machine that can perform more complete automation.
[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。[Object of the Invention] An object of the present invention is to provide an automatic three-dimensional measuring machine that can simplify the feeding mechanism, downsize the entire structure, and further promote automation.
[発明の構成]
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、自動化の実効を期してタ
ッチ信号プローブの自動着脱を行えるプローブ着脱機構
を設けるとともに、可動テーブル上にプローブを複数保
持し、テーブル送りおよびプローブ着ll1i!機構を
制御する制御装置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、更に、前記プローブ着脱機構、制御装置等
によってより一層の自動化を可能にして種術的、経済的
価値を大きなものとしたものである。[Structure of the Invention] The present invention makes the table movable with respect to the base, fixes the large support to the base, and provides a probe attachment/detachment mechanism that can automatically attach and detach the touch signal probe in order to achieve automation. At the same time, a plurality of probes are held on a movable table, table feeding and probe mounting are carried out. The configuration includes a control device that controls the mechanism, which allows the feeding structure to be downsized as the movable parts become smaller, and the probe attachment/detachment utilizes a drive mechanism such as a table necessary for moving the object to be measured. By doing so, the probe attachment/detachment mechanism does not require a special feeding machine, control circuit, etc., and furthermore, the probe attachment/detachment mechanism, control device, etc. enable further automation, which improves technical efficiency and economy. It has great value.
[実施例] 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。[Example] Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
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、複数の
水平出し治具30を介して設置床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10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ll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。この
際、案内部材11および第2の案内部材12の基台10
への固定構造は、基台10に設けられた盲孔13内に接
着固定された固定金具14のねじ孔に第1の案内部材1
1あるいは第2の案内部材12を貫通してポルト16を
ねじ込むことによりなされる。また、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、Z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、Z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。In FIGS. 1 and 2 showing the overall configuration, a base 10 made of six different materials such as natural stone and ceramic is horizontally installed on the installation floor 1 via a plurality of leveling jigs 30. This base 10 is formed in a substantially convex shape, and at the center of the upper surface of the convex base 10 there is a 6
A first guide member 11, which is made of 6-shaped members and forms a guide surface in the Y-axis direction, is fixed with screws.Furthermore, on both sides of this first guide member 11, a pair of flat second guide members also made of 6-shaped members are fixed. A guide member 12 is fixed symmetrically with screws with a portion thereof protruding from the upper surface of the convex portion of the base 10. At this time, the base 10 of the guide member 11 and the second guide member 12
The structure for fixing the first guide member 1 to the base 10 is such that the first guide member 1 is inserted into the screw hole of the fixing fitting 14 that is adhesively fixed in the blind hole 13 provided in the base 10.
This is done by screwing the port 16 through the first or second guide member 12. Furthermore, in this specification, the X-axis direction means the left-right direction in FIG. 2, the Y-axis direction means the direction perpendicular to the plane of the paper in the same figure, and the Z-axis direction means the up-down direction, that is, the vertical direction in the same figure. , these x, y, and z axes are
, the Y-axis is an axis in the horizontal plane, and the Z-axis direction is the vertical direction, which are three axes orthogonal to each other.
前記水平出し治具30は、側面略凹字状に形成されたベ
ース31と、このベース31内に摺動自在に収納され上
面に傾斜面を形成された摺動片33と、前記ベース31
の立上り部に進退可能にねじ込まれ前記摺動片33をベ
ース31の底面に沿って進退させるポルト34と、前記
ベース31の両側の側壁内に上下方向摺動可能に設けら
れるとともに前記摺動片33の傾斜面に係合する傾斜面
を有しかつ前記基台lOの下面に当接された当接片36
とから構成され、前記ポルト34をまわすことにより両
傾斜面の作用によって設置床lに対する基台10の高さ
位置を調整し、基台10の水平位置出しを行なえるよう
になっている。The leveling jig 30 includes a base 31 having a substantially concave side surface, a sliding piece 33 that is slidably housed in the base 31 and has an inclined surface on its upper surface, and the base 31.
A port 34 is screwed into the rising portion of the base 31 so as to be movable in the vertical direction, and allows the sliding piece 33 to move forward and backward along the bottom surface of the base 31. A contact piece 36 having an inclined surface that engages with the inclined surface of 33 and abutting on the lower surface of the base lO
By turning the port 34, the height position of the base 10 relative to the installation floor 1 can be adjusted by the action of both inclined surfaces, and the base 10 can be positioned horizontally.
前記第1の案内部材11の両側位置には、前記水平出し
冶具30と同様に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4
0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。At both sides of the first guide member 11, there are a plurality of pairs of bend correction means 4, for example, three or more pairs, in fact about 16 to 32 pairs, which utilize sloped surfaces similarly to the leveling jig 30.
0 is arranged so that the straightness of the parallel guide surfaces 18 for restricting movement in the X-axis direction formed on both sides of the first guide member 11 can be obtained.
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の案内部材の上下のX軸方
向移動規制用平行案内面20のうち上方の案内面20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10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53.54と
の作用によりX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。A metal table 50 is provided on the base 10 so as to be movable in the Y-axis direction. An air bearing 51 that opposes the parallel guide surface 18 of the first guide member 11 is attached to the lower surface of the table 50 via a bracket 52, and also supports vertical movement of the second guide member in the X-axis direction. A relatively large air bearing 53 is provided that opposes the upper guide surface 20 of the regulating parallel guide surface 20, and an air bearing 54 that opposes the lower guide surface 20 of the parallel guide surface 20 is provided on a bracket. These air bearings 51, 53, and 54 allow the table 50 to move on the base 10 with a slight force, and the connection between the first guide member 11 and the air bearing 51 The movement in the X-axis direction is regulated by the action, and the movement in the X-axis direction is regulated by the action of the second guide member 12 and the air bearings 53, 54, so that it can only move straight in the Y-axis direction. It has become.
また、基台lO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10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の出力軸にカップリ
ング63を介して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、前記送りねじ軸64に取付
けられた回転円盤およびこの回転円盤の回転を停止させ
る制動部とからなり送りねじ軸64の回転を停止するた
めの電磁ブレーキ67と、前記ブラケット61に設けら
れ送りねじ軸64の一端側を支持する軸受68と、前記
第1の案内部材11に設けられた溝21内に固定され送
りねじ軸64の他端側を支持する軸受69と、前記ブラ
ケット61の下面に設けられモータ62等に所定の電気
信号を与える電子回路部70とから構成されている。Further, between the base IO and the table 50, a table 5 is provided.
A Y-axis direction drive mechanism 60 is provided for driving 0 in the Y-axis direction. As shown in FIG. 3, this Y-axis direction drive mechanism 60 includes a motor 62 fixed to the base 10 via a bracket 61, and an output shaft of this motor 62 connected via a coupling 63. A feed screw shaft 64 consisting of a pole screw shaft, a nut member 66 movably screwed onto the feed screw shaft 64 and fixed to the table 50 via a bracket 65, and a nut member 66 attached to the feed screw shaft 64. an electromagnetic brake 67 for stopping the rotation of the feed screw shaft 64, which is composed of a rotating disk and a braking unit for stopping the rotation of the rotating disk; and a bearing 68 that is provided on the bracket 61 and supports one end side of the feed screw shaft 64. , a bearing 69 fixed in the groove 21 provided in the first guide member 11 to support the other end side of the feed screw shaft 64, and a bearing 69 provided on the lower surface of the bracket 61 to send a predetermined electric signal to the motor 62, etc. It is composed of an electronic circuit section 70 that provides the following.
前記モータ62によるテーブル50の送り量は、第2図
に示されるように、前記第1の案内部材11側に設けら
れたスケール76およびテーブル50のブラケット52
側に設けられた検出部77からなるY軸方向移動量計測
手段75により計測され、また、テーブル50の原点位
置即ち絶対位置測定するための零点位置は、前記第1の
案内部材ll側に設けられたゼロマーク81およびテー
ブル50側に設けられた検出スイッチ82からなるゼロ
セット手段80により設定されるようになっている。さ
らに、テーブル50の移動範囲の規制は、基台10上に
設けられたドック85およびテーブル50側に設けられ
た図示しないリミットスイッチにより行われるようにな
っている。As shown in FIG.
The zero point position for measuring the origin position of the table 50, that is, the absolute position, is provided on the first guide member ll side. The zero setting means 80 includes a zero mark 81 and a detection switch 82 provided on the table 50 side. Further, the movement range of the table 50 is controlled by a dock 85 provided on the base 10 and a limit switch (not shown) provided on the table 50 side.
第2図において、前記基台10の両側面には夫々支柱9
0が固定されている。この支柱90の基台10に対する
固定構造は、基台10の両側面に沿ってY軸方向に夫々
複数箇所設けられた孔22内に挿入された略杵状の締付
金具23に貫孔24を貫通してねじ込まれるボルト25
により行われている。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と同様な6様部材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
Zooと支柱90との固定構造も、前記支柱90と基台
10との固定構造と同様に、天然石材等からなる梁10
0側に設けられた孔10fと、この孔101内に挿入さ
れる金属材からなる略杵状の締付金具102と、梁10
0側に設けられた貫孔103を貫通して挿入され締付金
具102のねじ穴に螺合されるボルト104とから構成
されている。In FIG. 2, pillars 9 are provided on both sides of the base 10, respectively.
0 is fixed. The structure of fixing the support column 90 to the base 10 is such that a substantially pestle-shaped fastener 23 is inserted into a through-hole 24 inserted into a plurality of holes 22 provided along both sides of the base 10 in the Y-axis direction. A bolt 25 that is screwed through the
It is carried out by These columns 90 are each made of metal such as iron, and between the upper ends of these columns 90, a beam 100 as a non-moving body side structure made of six members similar to the base 10 is horizontally fixed. has been done. The fixing structure between the beam Zoo and the support 90 is similar to the fixation structure between the support 90 and the base 10, and the beam 10 is made of natural stone or the like.
A hole 10f provided on the 0 side, a substantially pestle-shaped tightening fitting 102 made of a metal material inserted into this hole 101, and a beam 10.
The bolt 104 is inserted through a through hole 103 provided on the zero side and is screwed into a screw hole of the fastening fitting 102.
前記梁100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、ナツト部材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、かつ、梁lOOの背面にはスライダ110をX軸方
向に案内するためのガイドレール105およびスライダ
110の移動量を検出するためのスケール106が夫々
設けられている。A slider 110 is supported on the beam 100 so as to be movable in the X-axis direction, and the slider 110 is moved in the X-axis direction by an A guide rail 105 for guiding the slider 110 in the X-axis direction and a scale 106 for detecting the amount of movement of the slider 110 are provided on the back side of the beam lOO, which is automatically fed.
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100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平面四
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Z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11
2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。As shown in FIG. 4, the slider 110 includes an X-axis guide bearing box 112 that is provided to surround the beam lOO and has air bearings 111 facing each square surface of the beam 100. , a pair of upper and lower X-axis direction guide bearing boxes 114 having air bearings 113 installed in the front surface of this X-axis direction guide bearing box 112 and arranged in a rectangular planar shape inside, and these X-axis direction guide bearing boxes 114. A Z-axis structure 180 inserted into the bearing box 114 so as to be movable in the Z-axis direction, and the bearing box 11 for guiding the X-axis direction.
2, and a Z-axis drive mechanism 140 supported by a support frame 115 erected on the support frame 115; A locking device 160 is provided to prevent the structure 180 from falling.
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るとと
もに支持フレーム115の上下部に夫々設けられた軸受
143および144によって夫々その上下端部を回転自
在に支持された比較的大きな例えば4mm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146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
下面に夫々スラストベアリング150および先端に球形
部を有する押しねじ151を介して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)
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
移動可能にされたスラストベアリング150の部分で吸
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。The Z-axis direction drive mechanism 140
The upper and lower ends of the support frame 115 are rotatably supported by a motor 141 supported by a motor 141 and a bearing 143 and 144 that are rotatably driven by the motor 141 via a timing belt 142 and provided at the upper and lower parts of the support frame 115, respectively. The feed screw shaft 145 has a relatively large screw pitch of, for example, 4 mm or more, and the feed screw shaft 14
a nut member 146 supported movably in the axial direction by 5;
The guide rail is rotatably supported by this nut member 146 and abuts to sandwich both side walls of a guide rail 147 attached to the wall surface (not shown) on the front side in FIG. 4 of the support frame 115. 147, a pair of rollers 148 that guide the nut and member 146 to move easily in the Z-axis direction but not to rotate; a connecting plate 149 fixed to the nut member 146; (a bracket connected via a thrust bearing 150 and a push screw 151 having a spherical portion at the tip thereof and fixed to the upper end of the Z-axis structure 180);
152, and the Z-axis structure 180 can be driven in the Z-axis direction via the bracket 152 by driving the motor 141. At this time, the effects of bending, eccentricity, etc. of the feed screw shaft 145 are absorbed by the thrust bearing 150, which makes the feed screw shaft 145 immobile in the axial direction but movable in the radial direction with respect to the connecting plate 149. Only the movement of the nut member 146 in the Z-axis direction is transmitted to the structure 180.
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に支持されたピストン19
2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
の荷重の軽減が図られている。また、筐体181の図中
背面側には、スケール185が固定されるとともに、前
記支持フレーム115にはこのスケール185の目盛を
読取る検出器186が設けられ、これらのスケール18
5と検出器186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。The Z-axis structure 180 includes a hollow housing 181 that is made of a square tube and serves as a Z-axis member.
1 includes an air balance mechanism 190 and a probe attachment/detachment mechanism 200. This air balance mechanism 190 is
A cylinder 191 fixed to the housing 181 and having an open bottom end, and a piston 19 housed within the cylinder 191 and supported by the support frame 115.
2, and by supplying compressed air between the piston 192 and the upper part of the cylinder 191,
The weight of the Z-axis structure 180 is supported by the action of this compressed air, and the load on the feed screw shaft 145 side due to the own weight of the Z-axis structure 180 is reduced. Further, a scale 185 is fixed to the rear side of the housing 181 in the figure, and a detector 186 for reading the scale of this scale 185 is provided on the support frame 115.
5 and a detector 186, the amount of movement of the Z-axis structure 180 in the Z-axis direction is detected.
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ポール
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ポール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アクチェー
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4f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22
1の作用によりポール225がポールホルダ226の内
方に突出され、このポール225によりプローブホルダ
250の上端のプルスタッド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内から押出され、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。As shown in FIG. 5, the Z-axis structure 180 includes a hollow casing 181 as a Z-axis member made of the square cylinder, and inside this casing 181, an air balance mechanism 190 is disposed at the top. A Z spindle 22 is provided at the bottom.
0 is fixed. This Z spindle 220 has a tapered hole 219 as a probe attachment part, and houses therein a pole holder 226 with a hollow bottom serving as a probe support means so as to be movable in the axial direction. This pole holder 226' is provided with a plurality of poles 225 at its lower end that are movable in the radial direction and prevented from falling, and is moved up and down by a piston rod 232 as a drive rod. This piston rod 232 is equipped with pistons 233 in multiple stages, and these pistons 233
is housed in an actuator 235 as an extrusion means having a partition wall 234 and has a series of multi-stage pressure receiving surfaces. Further, the piston rod 232 is always kept upward by the plate 4f spring 228 as a retracting means, that is,
The pole holder 226 is always biased in a direction to be drawn into the small diameter guide hole 221. When pulling the pole holder 226 into the guide hole 221, the guide hole 226
1 causes the pawl 225 to protrude inward from the pawl holder 226, so that the pawl 225 can lock the pull stud 251 at the upper end of the probe holder 250. On the other hand, due to the operation of actuator 235,
When the piston rod 232 is pressed downward against the disc spring 228, the pole holder 226 is pushed out from the small diameter guide hole 221, and the chuck of the probe holder 250 can be released. Further, the movement of the piston rod 232 is detected by an axial position detecting means 238 consisting of a dog 236 and a pair of detectors 237.
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。The Z spindle 220 has a protrusion 239 for positioning the probe holder 250 on its lower surface, and a fixing pin 243 as an electrical contact.
3, the probe holder 250 and this holder 25
touch signal probe 270 or 28 attached to
0 (see Fig. 6-7).
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2288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。The probe attaching/detaching mechanism 2 is constructed by the actuator 235 as the pushing means, the disc spring 2288 as the retracting means, and the pole holder 226 as the probe supporting means.
00 is configured, and this probe attachment/detachment mechanism 200 allows
Hole 219 of Z spindle 220 as probe attachment part
The probe holder 250 of the touch signal probes 270 and 280 is attached and detached at the same time.
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およびテーバ面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。As shown in FIGS. 6 and 7, the probe holder 250 includes a holder body 256 having a pull stud 251 at the upper end, a flange portion 252 and a tapered surface 253 in the middle, and a lower end of the holder body 256. A touch signal probe 270 or 280 having a different shape having a measuring point 271 or 281 at the lower end and a male screw 272 or 282 at the upper end is screwed and fixed to the section. At this time, the touch signal probe 280 is connected to the rotating part 2 having the measuring element 281.
83, and a portion of this rotating portion 283 can be rotated with respect to a main body 284 having a male thread 282 and fixed at the rotated position.
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に保合可能にされ突部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が設けられ
ている。また、フランジ部252の下面には、ピン孔2
58および係合溝269が形成されている。Further, on the upper surface of the flange portion 252 of the probe holder 250, there is a groove-shaped engagement recess that can be engaged with a protrusion 239 provided at the lower end of the Z spindle 220 and constitutes a positioning means together with the protrusion 239. 257 is provided, and a contact pin 266 that comes into contact with the fixing pin 243 provided at the lower end of the Z spindle 220 is also provided. Further, a pin hole 2 is provided on the lower surface of the flange portion 252.
58 and an engagement groove 269 are formed.
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−/力290が設けられている。このプ
ローブストッカ290は、1@8図ないし第11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29
2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ピン孔268および
係合溝269に係合可能にされこれらのピン孔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、前記保持板293の
切欠部292の両脇位置に設けられ前記プローブホルダ
250のフランジ部252の下面を支持する絶縁材から
なる一対のフランジ置き台296と、この一対のフラン
ジ置き台296の切欠部内に位置されるとともに前記プ
ローブホルダ250の載置の有無を検出するリードスイ
ッチ等からなる検出器297と、前記保持板293の下
面において切欠部292の両側に夫々固定されたブラケ
ット298に一端を回動自在に支持されるとともに他端
をブラケット298に設けられた揺動規制ピン299に
より所定角度揺動可能にされその内側面を夫々切欠部2
92の内方に突出された挟持体300と、この挟持体3
00と前記ブラケット298との間に介装され前記挟持
体300を切欠部292の内方に向って突出するよう付
勢する板ばね301とから構成され、このプローブスト
ッカ290の保持板293上には前記プローブホルダ2
50が位置調整されて夫々載置されている。この際、各
プローブホルダ250は、板ばね301により付勢され
た挟持体300の作用により保持板293から落下する
のを防止されている。1 and 2, a probe force/force 290 is provided on the table 50. As shown in FIGS. As shown in FIGS. 1@8 to 11, the probe stocker 290 includes a holding stand 291 fixed to one end, that is, the rear end side of the table 50, and a holding stand 291 fixed to the upper part of this holding stand 291, as well as the table 50. A plurality of holding plates 293 each having a notch 292 opened toward the other end, that is, the front end, and the notch 29 on the upper surface of this holding plate 293.
2, and can be engaged with pin holes 268 and engagement grooves 269 formed on the lower surface of the flange portion 252 of the probe holder 250, and together with these pin holes 268 and engagement grooves 269, the probe posture is maintained. A pair of flange holders 296 made of an insulating material are provided at both sides of the notch 292 of the holding plate 293 and support the lower surface of the flange 252 of the probe holder 250. , a detector 297 consisting of a reed switch or the like is located in the notch of the pair of flange holders 296 and detects whether or not the probe holder 250 is placed; One end is rotatably supported by a bracket 298 fixed to each bracket 298, and the other end is swingable at a predetermined angle by a swing regulating pin 299 provided on the bracket 298.
The clamping body 300 protrudes inward from the clamping body 92 and the clamping body 3
00 and a plate spring 301 that is interposed between the bracket 298 and urges the clamping body 300 to protrude inward of the notch 292. is the probe holder 2
50 are placed with their positions adjusted. At this time, each probe holder 250 is prevented from falling from the holding plate 293 by the action of the clamping body 300 urged by the leaf spring 301.
なお、第1図中将号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。Although the Lieutenant General number 310 in Figure 1 is shown in a simplified diagram,
A printer, which has a display section 311 and is not shown, C
A control device 320, which has peripheral equipment such as an RT, and further has a computer system with an internal calculation function, storage function, etc., and controls the movement of each part according to a predetermined program, is placed on a table 5°. The measured object 26 is a bellows cover that protects the Y-axis direction drive mechanism 60 from dust, and 27 is a side cover. Further, the probe attachment/detachment mechanism 200
and the probe stocker 290 constitute an automatic probe attachment/detachment device.
次に、本実施例の作用につき説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.
テーブル50上に固定されたプローブストッカ290の
保持板293上に所定の形状のタッチ信号プローブ27
0或いは280を取付けたプローブホルダ250をセッ
トし、かつ、テーブル5゜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が駆動されてカップリング63、送りねじ軸6
4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6
0の駆動とともに、X軸方向駆動機構120のモータ1
22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がプローブストッカ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。A touch signal probe 27 having a predetermined shape is placed on the holding plate 293 of the probe stocker 290 fixed on the table 50.
The probe holder 250 with the probe 0 or 280 attached thereto is set, and the object to be measured 320 is placed and fixed on the table 5°. In this state, when a predetermined command is given by the control device 310, the motor 62 of the Y-axis direction drive mechanism 60 is driven by this command, and the coupling 63 and the feed screw shaft 6 are driven.
4 etc., the table 50 is moved to the left front in FIG. On the other hand, the Y-axis direction drive mechanism 6
0 and the motor 1 of the X-axis direction drive mechanism 120.
22 is driven, the slider 110 is moved in the X-axis direction, the Z-axis structure 180 is moved to a position directly above a predetermined probe holder 250 placed on the probe stocker 290, and is stopped.
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
下降され、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が作動され、駆動棒
としてのピストンロッド232を皿ばね228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から外れポール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2
51がポールホルダ226内に容易に挿入されることな
る。In this state, the motor 141 of the X-axis direction drive mechanism 140 inside the slider 110 is activated to lower the Z-axis structure 180, and the Z-axis structure 180 is moved as a probe attachment part of the Z-axis spindle 220 housed inside the Z-axis structure 180. The probe holder 250 is housed in the hole 219. At this time, as shown in FIG. 5, the actuator 235 is actuated and pushes down the piston rod 232 as a driving rod against the disc spring 228, so the pole holder 226 is removed from the guide hole 221 and the pole 225 is free. state, therefore, the pull stud 2 at the upper end of the probe holder 250
51 is easily inserted into the pole holder 226.
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。Next, when the actuator 235 is deactivated, the piston rod 232 is raised by the action of the disc spring 228, so the pull stud 251 is moved by the pawl holder 226.
is pulled in, the tapered surface 253 of the probe holder 250 is engaged with the hole 219, and the protrusion 239 formed at the lower end of the probe attachment/detachment mechanism 200 is inserted into the probe holder 250.
The probe is inserted into the engagement recess 257 of the probe attachment/detachment mechanism 2.
The fixing pin 243 of the probe holder 250 contacts the contact pin 266 of the probe holder 250 to establish electrical continuity.
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X軸方向
駆動機構140を制御装置310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
。After the attachment of the probe holder 250 to the probe attaching/detaching mechanism 200 is adjusted in this manner, the Y-axis direction drive mechanism 60, the X-axis direction drive mechanism 120, and the X-axis direction drive mechanism 140 are controlled by the control device 310. Driven by
The probe 281 of the touch signal probe 280 attached to the lower end of the Z-axis structure 180 is brought into contact with a predetermined position of the object to be measured 320, and the X and Y of the probe 281 at the time of contact are
.
Z軸方向の位置を制御装置310で記憶し、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320の計測を終了する。この被測定物3
20の測定にあたり、タッチ信号プローブ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1
80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2
50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2
28に抗してピストンロッ・ド232を下降させ、ポー
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。The position in the Z-axis direction is stored in the control device 310, and the points of contact with the object to be measured 320 by the probe 281 are sequentially measured to complete the measurement of the object to be measured 320. This object to be measured 3
20, if it is necessary to replace the touch signal probe 280, replace the Z-axis structure 1 in the same manner as described above.
80 is located above the probe stocker 290,
This can be done by attaching a predetermined probe holder 250 placed on the probe stocker 290 to the Z-axis structure 180. At this time, use the used probe holder 2.
50 is the notch 292 of the probe stocker 290,
It will be returned to the vacant place, but this return work is
After positioning the Z-axis structure 180 at the position of the vacant notch 292, the actuator 235 is activated and the disc spring 2
28, the piston rod 232 is lowered to release the pull stud 251 from the pawl holder 226, and the Z-axis structure 180 is raised in this released state.
上述のような本実施例によれば次のような効果がある。According to this embodiment as described above, there are the following effects.
すなわち、本実施例は、テーブル50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
1は曲がり矯正手段40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。That is, in this embodiment, since the table 50 is movable, there is no need to move the heavy support column 90, etc., and the drive mechanism, that is, the Y-axis direction drive mechanism 60, can use a small amount of power, and the inertia is also small. The stopping position of the table 50 can also be made accurately. In addition, the table 50 is a base 10
Since it is guided by the two parallel surfaces of the X-axis direction movement regulating member 11 and the Z-axis direction movement regulating member 12 provided above, unlike the conventional V-shaped guide groove, the two directions are independent from each other. can be adjusted, and the guiding accuracy of the table 50 can be improved. In addition, the X-axis direction movement regulating member 1
1, since the straightness of the parallel guide surface 18 can be adjusted by the bend correction means 40, the guide accuracy can also be improved from this point of view.
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10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50上にプローブストッカ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の自動取替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ッカ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270.280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2
70,280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270,210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、6様部材
からなる基台10および梁100と支柱90との接続構
造は、孔22.lotに挿入された締付金具23゜10
2に貫孔24,103を貫通して挿入されるボルト25
,104で行なうようにしたから、簡単な構成で確実な
固定を得ることができる。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149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
、Z軸構造物180の駆動の高速化を図るため、送りね
じ軸145のリードは例えば4 m m以上とされてい
るが、このように大きなリードをとった場合、前記エア
バランス機構190のエアバランス用の空気がなんらか
の原因で喪失された場合、Z軸構造物180の自重によ
りナツト部材146側から送りねじ軸145が回転され
てZ軸構造物180が自然落下する恐れがあるが、本実
施例ではロック装置160を設けて圧縮空気の喪失時は
、送りねじ軸145の上端をロック装置160により強
力にロックするようにしたから、エアー喪失時に送りね
じ軸145が逆回転されることが有効に防止され、Z軸
構造物180の落下による各部の破損を防止することが
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
ばね力としても、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
ブホルタ250の取付けを確実に行なうことができる。Furthermore, since the X-axis direction movement regulating member 11 and the Z-axis direction movement regulating member 12 are formed separately from the base 10, their guide surfaces can be machined relatively easily and with high precision. I can do it. In addition, the Z-axis structure 180
A probe attaching/detaching mechanism 200 is provided inside, a probe stocker 290 is provided on the table 50, and the table 50 is moved, so the function of automatic replacement of the touch signal probes 270, 280 is easily achieved. be able to. In addition, since multiple types of touch signal probes 270, 280 are attached to the probe holder 25.0 in advance and prepared after adjusting their posture on the probe stocker 290, the replacement work of the touch signal probes 270, 280 is easy. This can be carried out in about the same amount of time as measuring one point using the signal probes 270 and 280, and work can be done extremely quickly while replacing the touch signal probes 270 and 280. At this time, touch signal probe 2
Each time 70, 280 is replaced, the origin may be checked by contacting the touch signal probes 270, 210 to the origin position (not shown). If the origin is checked every time the parts 70, 280 are replaced in this way, measurement accuracy can be further improved. . Further, the connection structure between the base 10 and the beam 100 and the support column 90, which are made up of six members, is the hole 22. Tightening fitting inserted into lot 23゜10
Bolt 25 inserted through through hole 24, 103 in 2
, 104, reliable fixing can be achieved with a simple configuration. Furthermore, since an air balance mechanism 190 is provided within the Z-axis structure 180, the Z-axis
The operating force for driving the shaft structure 180 can be made extremely small, the motor 141 that drives the Z-axis structure 180 can be made smaller, and the slider 110 can be made smaller and lighter. In addition, the influence of eccentricity of the feed screw shaft 145 of the Z-axis direction drive mechanism 140 can be absorbed by the action of the connecting plate 149 and the thrust bearing 150, and an adverse effect on measurement accuracy can be prevented. Further, in order to speed up the drive of the Z-axis structure 180, the lead of the feed screw shaft 145 is set to be, for example, 4 mm or more, but when such a large lead is taken, the air balance mechanism 190 If the air for air balance is lost for some reason, the feed screw shaft 145 may be rotated from the nut member 146 side due to the weight of the Z-axis structure 180, and the Z-axis structure 180 may fall by itself. In the embodiment, a lock device 160 is provided so that the upper end of the feed screw shaft 145 is strongly locked by the lock device 160 when compressed air is lost, so that the feed screw shaft 145 cannot be rotated in the opposite direction when air is lost. This can be effectively prevented, and damage to various parts due to falling of the Z-axis structure 180 can be prevented. Furthermore, since the driving source for the piston rod 232 in the probe attachment/detachment mechanism 200 is an actuator 235 having a plurality of pressure-receiving surfaces, the probe holder 250 can be moved using relatively low-pressure compressed air installed in a general factory. Even if the force of the Belleville spring 228 holding the probe is strong, the spring force of the Belleville spring 228 can be sufficiently overcome to drive the piston rod 232, and the probe holter 250 can be reliably attached. .
また、Zスピンドル220とプローブホルダ250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
ローブストッカ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。また、プローブストッカ290には一対の挟持
体300からなる挟持手段が設けられているから、テー
ブル50の移動等による慣性力によってプローブホルダ
250がプローブストッカ290から落下してしまうと
いうことがなく、不測の事故を未然に防ぐことができる
。また、プローブストッカ290には検出器297が設
けられているから、プローブホルダ250が載置されて
いるか否かが、直ちに判別でき、従って、使用済みのプ
ローブホルダ250を戻す際に空いている切欠部292
を容易に検出できる。更に、基台10および梁lOOは
6様部材で構成されているから、経時変化による精度低
下を有効に防止できる。また、基台lOとX軸方向移動
規制部材11あるいはX軸方向移動規制部材12との接
続構造は、基台lOに設けられた盲穴13内に接着固定
された固定金具14にX軸方向移動規制部材11あるい
はX軸方向移動規制部材12を貫通したポル)16で固
定するようにしたから、その固定を簡易かつ確実に行な
うことができる。また、圧縮空気が喪失された場合のZ
軸構造物180の落下防止構造は、Z軸構造物180そ
のものを停止するのではなく、送りねじ軸145を停止
するようにしたから、軽い力で口・ンクを行なうことが
でき、ロック装置160の構造を簡易にすることができ
る。Further, since the Z spindle 220 and the probe holder 250 are positioned by the protrusion 239 and the engagement recess 257, the mounting position relative to the Z spindle 220 can be set accurately. Further, when installing the probe holder 250 in the probe stocker 290, the position is determined by the pin hole 268, the engagement groove 269, and the pins 294 and 295, so that the installation position can be accurately performed. Further, since the probe stocker 290 is provided with a clamping means consisting of a pair of clamping bodies 300, the probe holder 250 will not fall from the probe stocker 290 unexpectedly due to inertia force due to movement of the table 50, etc. accidents can be prevented. Further, since the probe stocker 290 is provided with a detector 297, it can be immediately determined whether or not the probe holder 250 is placed. Section 292
can be easily detected. Furthermore, since the base 10 and the beam lOO are composed of six different members, it is possible to effectively prevent a decrease in accuracy due to changes over time. In addition, the connection structure between the base lO and the X-axis direction movement regulating member 11 or the X-axis direction movement regulating member 12 is such that the connection structure between the base lO and the X-axis direction movement regulating member 11 or the Since it is fixed with the pole 16 that passes through the movement regulating member 11 or the X-axis direction movement regulating member 12, the fixing can be performed simply and reliably. Also, Z when compressed air is lost
The fall prevention structure of the shaft structure 180 is designed to stop the feed screw shaft 145 instead of stopping the Z-axis structure 180 itself, so it can be opened and closed with a light force, and the locking device 160 The structure of can be simplified.
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の支持部即ちボールホルダ
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
テーパ面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62,1
22,141は、AC。In addition, in carrying out the present invention, the probe attachment/detachment mechanism 200
The support part of the pull stud 251, that is, the ball holder 226, is not limited to the above structure, but may be supported by an electromagnet,
It may also be supported by a collet chuck. Furthermore, the method of supporting the pull stud 251 in the probe attaching/detaching mechanism 200 is not limited to the method in which it is always held between the pull studs as in the above embodiment. hole 219
It may also be held with Furthermore, each Y, X, Z
Axial drive mechanism 60, 120° 140 motor 62,1
22,141 is 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、プローブストッカ290
の保持板293は、前記実施例のように複数に分割され
たものに限らず、一枚に構成してもよく、この場合は切
欠部292は一枚の保持板293に複数形成されること
となる。更に、プローブ着脱機構200は、Z軸構造体
180内に設けるものに限らず、その外部に設けるもの
であってもよく、かつ、その構造も前記実施例の構造に
限定されない。また、X、Y、Z直交三軸のうちZ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。It includes not only DC and pulse motors, but also air motors, hydraulic motors, etc. In addition, the probe stocker 290
The holding plate 293 is not limited to being divided into a plurality of parts as in the above embodiment, but may be formed into a single piece. In this case, a plurality of notches 292 may be formed on one holding plate 293. becomes. Further, the probe attaching/detaching mechanism 200 is not limited to being provided within the Z-axis structure 180, but may be provided outside thereof, and its structure is not limited to the structure of the above embodiment. Further, among the three orthogonal axes X, Y, and Z, the Z axis does not necessarily have to be vertical, and the x axis may be vertical, and in this case, the Z spindle 220 will be arranged horizontally. Furthermore, the touch signal probe in the present invention is not limited to the touch signal probes 270 and 280 themselves, but also includes those attached to the probe holder 250.
[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。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the structure of the driving part can be made smaller;
This has the effect of being able to simplify the process and provide an automatic three-dimensional measuring machine that is more automated.
81図は本発明の一実施例の全体構成を示す斜視図、第
2図はその一部を切欠いた正面図、第3図はY軸方向駆
動機構の拡大断面図、第4図はスライダの一部を切欠い
た拡大図、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断面図、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、第9図は第8図の要部の一部を切欠いた拡大
平面図、第1O図はその一部を切欠いた拡大正面図、第
11図は第10図を下方から見た拡大断面図である。
10・・・基台、11・・・第1の案内部材、12・・
・第2の案内部材、18.20・・・平行案内面、51
゜53.54・・・エアベアリング、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・・・Z軸構造物、200・・・プロ
ーブ着脱機構、219・・・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
、250・・・プローブホルダ、270.280・・・
タッチ信号プローブ、271,281・・・測定子、2
90・・・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)Fig. 81 is a perspective view showing the overall configuration of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a partially cutaway front view, Fig. 3 is an enlarged sectional view of the Y-axis direction drive mechanism, and Fig. 4 is a view of the slider. FIG. 5 is an enlarged sectional view of the probe attaching/detaching mechanism. FIG. 6 is an enlarged sectional view of the probe holder with a portion cut away. FIG. 7 is a plan view of FIG. 6. is an enlarged plan view of the probe stocker, FIG. 9 is an enlarged plan view with a part of the main part of FIG. 8 cut away, FIG. 1O is an enlarged front view with a part cut away, and FIG. It is an enlarged cross-sectional view seen from below. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Base, 11... First guide member, 12...
・Second guide member, 18.20...Parallel guide surface, 51
゜53.54... Air bearing, 60... Y-axis direction drive mechanism, 100... Beam, 110... Slider,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 120... X-axis direction drive mechanism, 140... ...Spindle, 226...Pole holder, 250...Probe holder, 270.280...
Touch signal probe, 271, 281... Measuring point, 2
90... Probe stocker, 310... Control device,
320...Object to be measured. Agent: Patent attorney Minoru Kinoshita (and one other person)
Claims (1)
、z三軸のうちX及びX軸方向の動きを規制する案内面
を有する基台と、この基台の案内面を利用したエアベア
リングを介してX及びX軸方向の変位が不能とされると
ともに基台の中心にY軸方向に沿って設けられた駆動送
りねじ軸に螺合されY軸方向に自動送り可能に基台に保
持されたテーブルと、前記基台のX軸方向の両側に立設
された一対の支柱と、この一対の支柱間に横架された梁
部材と、この梁部材上をX軸方向に自動送り可能に取付
けられたスライダと、先端にタッチ信号プローブを取付
可能にされるとともにX軸方向に自動送り可能にスライ
ダに支持されたZスピンドルと、前記テーブルの送り方
向の一端部に取付部軸線をX軸方向に合せて保持された
複数のタッチ信号プローブと、前記Zスピンドル内に納
められるとともに前記テーブルに保持されたタッチ信号
プローブをZスピンドルのプローブ取付部に引込み可能
かつ、この取付部に取付けられたタッチ信号プローブを
テーブル側に押出し可能にするプローブ着脱機構と、前
記テーブルとZスピンドルとを駆動制御して選択された
タッチ信号プローブの取付部軸線と2スピンドルの軸線
とを一致させるとともにプローブ着脱装置を作動させる
制御装置とを具備したことを特徴とする自動三次元測定
機。(1) x, y orthogonal to each other with the Y axis as the horizontal axis
, displacement in the X and X-axis directions is made impossible through a base that has a guide surface that restricts movement in the X and X-axis directions of the three z axes, and an air bearing that uses the guide surface of this base. A table is screwed onto a drive feed screw shaft provided along the Y-axis direction at the center of the base and is held on the base so as to be able to automatically feed in the Y-axis direction, and a table is mounted on both sides of the base in the X-axis direction. A pair of upright columns, a beam member suspended horizontally between the pair of columns, a slider attached to the beam member so that it can be automatically moved in the X-axis direction, and a touch signal probe can be attached to the tip. a Z spindle supported by a slider so as to be able to automatically feed in the X-axis direction, and a plurality of touch signal probes held at one end of the table in the feeding direction with the axis of the mounting part aligned with the X-axis direction; a probe attachment/detachment mechanism that allows a touch signal probe housed in the Z spindle and held on the table to be retracted into a probe attachment portion of the Z spindle, and to push out the touch signal probe attached to the attachment portion toward the table side; and a control device that drives and controls the table and the Z spindle to align the mounting axis of the selected touch signal probe with the axis of the second spindle and operates the probe attachment/detachment device. Automatic coordinate measuring machine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7975384A JPS60224007A (en) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | Three dimensional automatic measuring machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7975384A JPS60224007A (en) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | Three dimensional automatic measuring machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60224007A true JPS60224007A (en) | 1985-11-08 |
| JPH032404B2 JPH032404B2 (en) | 1991-01-16 |
Family
ID=13698981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7975384A Granted JPS60224007A (en) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | Three dimensional automatic measuring machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60224007A (en) |
-
1984
- 1984-04-20 JP JP7975384A patent/JPS60224007A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH032404B2 (en) | 1991-01-16 |
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