JP6144152B2 - 支持台 - Google Patents

Description

本発明は、支持台に関し、例えば測定機の性能評価のための基準器を支持する支持台に関する。

三次元測定機等の測定機は、例えば測定基準器を用いて性能が評価される。このとき、基準器は支持台によって支持されるが、当該支持台としては特許文献１及び２に開示されている支持台が公知である。

特許文献１の支持台は、ベース部と、基準器を支持し、ベース部に回転可能に連結された回転体と、回転体を支持し、ベース部に対して移動可能な可動部と、を備えており、回転体と可動部の頂部とが磁気吸着可能な構成とされている。

特許文献２の支持台は、ベース部と、基準器を支持し、ベース部に回転可能に連結された回転体と、回転体に一端が連結された位置決め部材と、を備えており、位置決め部材の他端をベース部に形成された溝部に嵌め込むことで、回転体の角度が規定される構成とされている。

特開２００６−５８２２５号公報 特開２００８−１３９１２２号公報

特許文献１の支持台は、可動部を伏せる（倒す）ことができず、運搬する際や未使用時に収納する際の嵩が大きい。
特許文献２の支持台は、運搬する際に位置決め部材が安定せず、安定した状態で運搬することが難しい。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、運搬し易く、また、未使用時には収納場所を取らない支持台を提供することを目的とする。

本発明の一形態に係る支持台は、測定機の性能を評価するための基準器を支持する支持台であって、前記測定機の定盤上に設置されるベース部と、前記ベース部に一方の端部が連結され、他方の端部で前記基準器を支持する第１の支持部と、を備え、前記第１の支持部は、前記ベース部上で起立又は傾倒可能とされている。

上述の支持台において、前記ベース部上で前記第１の支持部を起立させたとき、前記第１の支持部の前記ベース部に対向する面に設けられた球面台座の一方と、前記ベース部の前記第１の支持部に対向する面に設けられた球面台座の他方と、が嵌め合わされ、前記第１の支持部と前記ベース部の間に所定の高さの間隔が形成され、前記第１の支持部が前記ベース部上に略水平に支持されることが好ましい。

上述の支持台において、前記第１の支持部を起立させたとき、前記ベース部と前記第１の支持部とが三個の前記球面台座で支持されることが好ましい。

上述の支持台において、前記第１の支持部の一方の端部は、前記ベース部上にヒンジを介して連結され、前記球面台座の一方が他方に嵌め合わされると、前記ヒンジの回転軸は、前記ヒンジの回転軸が通された貫通孔と略非接触状態になることが好ましい。

上述の支持台において、前記ベース部上に設けられ、起立させた状態の前記第１の支持部とによって前記基準器を傾斜させた状態で前記基準器のベッセル点を支持する第２の支持部と、前記第１の支持部と前記第２の支持部とで支持された前記基準器の端部を支持する第３の支持部と、を備えることが好ましい。

上述の支持台において、前記ベース部には、前記支持台の転倒防止部が設けられていることが好ましい。

本発明によれば、運搬し易く、また、未使用時には収納場所を取らない支持台を提供することができる。

実施の形態の支持台が基準器を支持している様子を概略的に示す斜視図である。 実施の形態の支持台が基準器を支持している様子を概略的に示す正面図である。 実施の形態の支持台における第１の支持部を伏せた状態を概略的に示す斜視図である。 実施の形態の支持台における第１の支持部を伏せた状態を概略的に示す正面図である。 第１の支持部がベース部上に立ち上げられた状態での、第１の支持部の下端部の構成を概略的に示す斜視図である。 一方の側板を省略して第１の支持部の下端部の構成を拡大して示す透視図である。 第１の支持部が伏せられた状態での、第１の支持部の下端部の構成を概略的に示す斜視図である。 ヒンジの構成を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

本実施の形態の支持台の基本的な構成を説明する。本実施の形態の支持台は、例えば三次元測定機等の測定機の性能を評価するための基準器を支持するために用いることができる。

図１は、本実施の形態の支持台１が基準器２を支持している様子を概略的に示す斜視図である。図２は、本実施の形態の支持台１が基準器２を支持している様子を概略的に示す正面図である。図３は、本実施の形態の支持台１における第１の支持部４を伏せた状態を概略的に示す斜視図である。図４は、本実施の形態の支持台１における第１の支持部４を伏せた状態を概略的に示す正面図である。

本実施の形態の支持台１は、図１及び図２に示すように、ベース部３と、第１の支持部４と、第２の支持部５と、第３の支持部６と、を備えており、第１の支持部４、第２の支持部５及び第３の支持部６を用いて基準器２を支持する。

基準器２としては、一般的な基準器を用いることができ、例えば長手方向に連続する凹凸部が形成された金属製又はセラミック製のブロック部材である。

ベース部３は、略平面に形成された上面及び下面を有する板状部材である。これらの上面と下面とは、略平行に配置されている。但し、ベース部３は、水平面上（例えば、三次元測定機の定盤上）に載置したとき、上面及び下面が略水平に配置される形状であれば、特に限定されない。

第１の支持部４は、ベース部３上に立ち上げられる支柱である。第１の支持部４の長手方向の一端部は、ヒンジ７を介してベース部３と連結されており、第１の支持部４がベース部３上に立ち上げられた状態（起立させた状態）から一端部で折り曲げられてベース部３上に伏せられた状態（ベース部３に対して倒された状態、傾倒状態）にすることができる。この第１の支持部４をベース部３上で起立状態にしたとき、第１の支持部４の他端部で基準器２を所定の高さで支持可能となっている。

第２の支持部５は、第１の支持部４に対して所定の間隔を開けて当該ベース部３上に立ち上げられる支柱である。第２の支持部５の一端部は、ベース部３に固定されている。この第２の支持部５の他端部で、所定の角度で傾斜させた状態の基準器２を支持可能となっている。第２の支持部５における基準器２の支持高さは、第１の支持部４における基準器２の支持高さに対して低い。

第３の支持部６は、第２の支持部５に対して所定の間隔を開けて当該ベース部３上に立ち上げられるストッパー部材である。第３の支持部６の一端部は、ベース部３に固定されている。この第３の支持部６の他端部は、基準器２を所定の角度で傾斜させた状態で、当該基準器２を支持する。傾斜した基準器２は第３の支持部６によって低位側に滑り落ちないような状態で支持される。

このような支持台１は、図３及び図４に示すように、第１の支持部４をヒンジ７を介して一端部で折り曲げてベース部３上に伏せる（倒した状態にする）ことができる。そのため、支持台１は、運搬時の嵩を小さくすることができ、運搬が容易である。また、未使用時に収納しておく際に、大きな収納スペースを必要としない。

次に、本実施の形態の支持台１の具体的な構成を説明する。本実施の形態のベース部３は、上下方向から見て略長方形状に形成されており、当該ベース部３の長手方向に沿って第１の支持部４、第２の支持部５及び第３の支持部６がこの順で配置されている。そして、基準器２を所定の傾斜角度で支持できるように、第１の支持部４、第２の支持部５、第３の支持部６の順で高さが低くなっている。

第１の支持部４は、ベース部３における長手方向の一方の側に配置されており、一対の側板４ａと、下板４ｂと、補強板４ｃと、載置棒４ｄと、ハンドル４ｅと、固定機構４ｆと、を備えている。側板４ａは、長方形状の板状とされ、向かい合う広い面がベース部３の長手方向に対して略平行に配置されている。そして、側板４ａは、ベース部３の短手方向に所定の間隔を開けて広い面が向かい合うように配置されている。当該所定の間隔は、基準器２の幅寸法より大きく設定されている。

下板４ｂは、向かい合う側板４ａの下端部（長手方向の一端部）を連結する。下板４ｂは、略平面からなる２面で形成されている。これらの２面は略平行に配置されている。この下板４ｂは、ヒンジ７によってベース部３に回転可能に連結されており、第１の支持部４が立ち上げられると、球面台座８を介してベース部３上に、下板４ｂの２面がベース部３の平面（上面、下面）と略平行な状態で載置され、ボルト４ｇ（但し、第１の支持部４の下板４ｂをベース部３に連結できればボルトでなくてもよい。）でベース部３に所定の間隔を開けて設置される。なお、第１の支持部４の下端部の詳細は後述する。

補強板４ｃは、向かい合う側板４ａの所定の高さ位置を連結し、向かい合う側板４ａの間隔を保持する。載置棒４ｄは、例えば断面が略円形の棒状部材であって、中心軸が下板４ｂの２面と略平行に配置されている。そして、載置棒４ｄは、向かい合う側板４ａの間に配置され、載置棒４ｄの一方の端部は、向かい合う側板４ａのうち、一方の側板４ａの上端部に連結されている。載置棒４ｄの他方の端部は、他方の側板４ａの上端部に連結されている。但し、載置棒４ｄの断面形状は、略円形に限らず、多角形状でもよい。

ハンドル４ｅは、第１の支持部４を立ち上げたり、伏せたりするとき、使用者が持つ操作部である。ハンドル４ｅは、側板４ａの上部（長手方向の他端部）から当該側板４ａを挟んで基準器２に対して逆側に突出している。これにより、使用者は、このハンドル４ｅを把持して、第１の支持部４を簡単に立ち上げたり、伏せたりすることができる。

固定機構４ｆは、載置棒４ｄに載置された基準器２をベース部３の短手方向から固定する。固定機構４ｆは、側板４ａの上端部においてベース部３の短手方向に貫通するボルト孔に捻じ込まれたボルト４ｈを備えている。ボルト４ｈは、一方の側板４ａにのみ取り付けられており、他方の側板４ａには、一方の側板４ａ（ボルト４ｈが取り付けられている側板４ａ）と対向する面にストッパー４ｉが設けられている。そして、ボルト４ｈは、使用者が摘まんで当該ボルト４ｈを捻るボルト頭が側板４ａを挟んで基準器２に対して逆側に配置されるように、当該側板４ａのボルト孔に捻じ込まれている。つまり、基準器２の側面は、ボルト４ｈとストッパー４ｉとで挟み込まれ、基準器２の幅方向の位置決めが行われるようになっている。

第２の支持部５は、第１の支持部４と第３の支持部６との間に配置されている。第２の支持部５の基本的な構成は、第１の支持部４と略等しいため、第２の支持部５の詳細な説明は省略する。

第２の支持部５は、向かい合うように配置された側板５ａと、向かい合う側板５ａの下端部を連結する下板５ｂと、向かい合う側板５ａを連結して当該向かい合う側板５ａの間隔を保持する補強板５ｃと、基準器２が載置される載置棒５ｄと、基準器２をベース部３の短手方向からボルト５ｆとストッパー５ｇとで挟み込むことで当該基準器２を固定する固定機構５ｅと、を備えている。そして、第２の支持部５の下板５ｂは、ボルト等の連結部材によってベース部３に連結されている。これにより、第２の支持部５は、ベース部３上に立設されている。

第３の支持部６は、ベース部３の長手方向における他方の側に配置されている。第３の支持部６は、固定片６ａと、載置片６ｂと、を備えている。固定片６ａは、ブロック状の部材であって、ボルト等の連結部材によってベース部３に連結されている。この固定片６ａは、第１の支持部４及び第２の支持部５に支持された基準器２の端面２ａと略平行な平行面を備えている。

載置片６ｂは、固定片６ａの平行面に設けられている。載置片６ｂは、先端が球面形状に形成されており、基準器２の端面２ａを略点支持する。

次に、第１の支持部４の下端部の構成を具体的に説明する。図５は、第１の支持部４がベース部３上に立ち上げられた状態での、第１の支持部４の下端部の構成を概略的に示す斜視図である。図６は、一方の側板４ａを省略して第１の支持部４の下端部の構成を拡大して示す透視図である。図７は、第１の支持部４が伏せられた状態での、第１の支持部４の下端部の構成を概略的に示す斜視図である。図８は、ヒンジ７の構成を示す断面図である。

先ず、第１の支持部４の回転機構について説明する。第１の支持部４の下板４ｂにおける第２の支持部５側の端部は、図５乃至図７に示すように、ヒンジ７によってベース部３に回転可能に連結されている。ヒンジ７は、冶具７ａと、回転軸７ｂと、を備えている。

冶具７ａは、第１の支持部４を立ち上げた状態にあるときの下板４ｂにおける第２の支持部５側の端部をベース部３の短手方向から挟み込むように、ベース部３に設けられている。回転軸７ｂは、図８に示すように、冶具７ａから第１の支持部４の下板４ｂ側に突出するように、冶具７ａの貫通孔７ａ１に通されている。そして、回転軸７ｂの先端部は、第１の支持部４の下板４ｂにおける第２の支持部５側の端部に形成された穴に嵌め込まれている。これにより、第１の支持部４は、図２の矢印方向に回転可能であり、図５に示す立ち上げられた状態から図７に示す伏せられた状態に、また、図７に示す伏せられた状態から図５に示す立ち上げられた状態にすることができる。つまり、第１の支持部４は、第１の支持部４を立ち上げた状態にあるときの下板４ｂの第２の支持部５側の端部において、ベース部３の短手方向に沿った軸回りに回転可能であり、第２の支持部５側に倒したりベース部３上に立ち上げたりできるようになっている。また、第２の支持部材５は、伏せた状態にある第１の支持部４とぶつからない位置に設置されているため、第１の支持部４と第２の支持部５との間の空間を利用して、第１の支持部４を当該空間内に伏せることができる。

ここで、図３及び図４に示すように、第１の支持部４を伏せた状態にした際に第１の支持部４を支持する第４の支持部９がベース部３に設けられていることが好ましい。第４の支持部９は、例えば樹脂製等の弾性部材である。これにより、第１の支持部４を伏せた状態にする際の衝撃を和らげることができる。

次に、第１の支持部４の支持構造について説明する。第１の支持部４は、図５乃至図７に示すように、球面台座８を介してベース部３上に載置される。球面台座８は、一般的な球面台座と略等しい構成とされており、凸状球面座８ａと、凹状球面座８ｂと、を備えている。そして、複数（本実施形態では３個）の凸状球面座８ａ及び凹状球面座８ｂのいずれか一方は、第１の支持部４における下板４ｂの下面（第１の支持部４を立ち上げたときにベース部３に対向する位置）に設けられている。複数の他方側の凸状球面座８ａ又は凹状球面座８ｂは、第１の支持部４が立ち上げられると、当該一方側の凸状球面座８ａ又は凹状球面座８ｂと嵌め合わされるように、ベース部３の上面（立ち上げられた第１の支持部４の下板４ｂの下面に対向する位置）に設けられている。これにより、第１の支持部４がベース部３上に立ち上げられると、図６に示すように、対応する凸状球面座８ａと凹状球面座８ｂとが嵌め合わされ、第１の支持部４における下板４ｂの下面とベース部３の上面との間に所定の間隔Ｈが形成され、ベース部３が水平面上に載置されると、下板４ｂの上面及び下面が略水平に配置される。

このとき、間隔Ｈは、人の指の高さ以上（例えば、１０mm以上）であることが好ましい。これにより、第１の支持部４を立ち上げたり、支持台１を運搬したりする際に、人の指が第１の支持部４における下板４ｂの下面とベース部３の上面との間に挟まれることを抑制することができる。

また、図６に示すように、第１の支持部４が立ち上げられた状態で上下方向から見て、球面台座８が非直線状に並ぶように（三角形を描くように）、つまり、球面台座８の中心が三角形の略頂点に配置されていることが好ましい。これにより、球面台座８を介して第１の支持部４の下板４ｂをベース部３上に安定した状態で支持することができる。そのため、第１の支持部４における下板４ｂの下面の水平度が高く、しかも第１の支持部４を立ち上げた際の位置決めの再現性が高い。よって、位置決めの再現性が良い状態で基準器２を支持することができる。

ここで、球面台座８の中心を結んで形成される三角形の一辺の長さは可能な限り長く設定されていることが好ましい。これにより、球面台座８は、第１の支持部４の下板４ｂをより安定して支持することができる。本実施の形態における球面台座８の中心を結んで形成される三角形は、図６に示すように、第１の支持部４が立ち上げられた状態で上下方向から見て、第１の支持部４の下板４ｂの中心を通り、且つベース部３の長手方向に延びる線Ｌ１を中心とした線対称である。

詳細には、第１の球面台座８の中心は、第１の支持部４が立ち上げられた状態で、第１の支持部４の下板４ｂにおける第２の支持部５側の端部であって、且つ線Ｌ１上に配置されている。そして、第２の球面台座８の中心及び第３の球面台座８の中心は、第１の支持部４が立ち上げられた状態で、第１の支持部４の下板４ｂにおける第２の支持部５に対して逆側の端部であって、且つ線Ｌ１を挟んで当該線Ｌ１から略等しい位置に配置されている。但し、球面台座８の中心を結んで形成される三角形の形状は、上述の限りでない。

次に、第１の支持部４の固定構造について説明する。第１の支持部４は、ボルト４ｇによってベース部３に連結されるようになっている。詳細には、第１の支持部４の下板４ｂには、貫通孔が形成されており、当該貫通孔にボルト４ｇが通されている。そして、第１の支持部４が立ち上げられた状態で、当該ボルト４ｇの先端部は、ベース部３に形成されたボルト穴に当接し、ボルト４ｇを捻じ込むことで、第１の支持部４は、立ち上げられた状態でベース部３に固定されるようになっている。

ここで、第１の支持部４が立ち上げられた状態で上下方向から見て、球面台座８の中心を結んで形成される三角形内であって、且つ線Ｌ１上に複数のボルト４ｇが配置されていることが好ましい。これにより、第１の支持部４をより安定した状態でベース部３に固定することができる。

次に、本実施の形態の支持台１の使用方法を説明する。先ず、第１の支持部４が伏せられた状態で例えば三次元測定機の定盤上に運搬し、その後、ベース部３上に第１の支持部４を立ち上げて、凸状球面座８ａと凹状球面座８ｂとを嵌め合わせ、ボルト４ｇをベース部３のボルト穴に捻じ込んで、第１の支持部４をベース部３に固定する。

このとき、第１の支持部４における下板４ｂを構成する２面は、略水平（三次元測定機の定盤に対して平行）に配置される。そして、第１の支持部４及び第２の支持部５は、略上下方向にベース部３から立ち上がる。また、第１の支持部４の載置棒４ｄの中心軸と第２の支持部５の載置棒５ｄの中心軸とは、ベース部３の長手方向から見て略水平に配置され、且つ上下方向から見て略平行に配置される。

ここで、図８に示すように、凸状球面座８ａと凹状球面座８ｂとを嵌め合わせた際に、ヒンジ７の回転軸７ｂは冶具７ａの貫通孔７ａ１と略非接触状態であることが好ましい。これにより、第１の支持部４の荷重の略全ては球面台座８に作用するので、第１の支持部４を精度良く略上下方向にベース部３から立ち上げることができる。

次に、第１の支持部４の載置棒４ｄ及び第２の支持部５の載置棒５ｄに基準器２の下面を載置すると共に、第３の支持部６の載置片６ｂに基準器２の端面２ａを載置する。そして、第１の支持部４のボルト４ｈ及び第２の支持部５のボルト５ｆによって基準器２をベース部３の短手方向から固定する。

このとき、第１の支持部４の載置棒４ｄ及び第２の支持部５の載置棒５ｄは、基準器２をベッセル点で支持することが好ましい。これにより、基準器２の撓みを最小限に抑制することができる。

その後、三次元測定機のプローブで基準器２の三次元形状を測定することで、三次元測定機の性能が評価される。

三次元測定機の性能評価が終了すると、第１の支持部４のボルト４ｈ及び第２の支持部５のボルト５ｆを緩めて基準器２を撤去する。次に、ボルト４ｇをベース部３のボルト穴から緩めて抜き、第１の支持部４をヒンジ７で折り曲げてベース部３の領域内に伏せて三次元測定機から撤去する。

ここで、支持台１は、転倒防止部１０を備えていることが好ましい。転倒防止部１０はベース部３の短手方向の両端部に設けられており、それぞれ冶具１０ａと、アーム部１０ｂと、を備えている。冶具１０ａは、ベース部３の短手方向で向かい合うように、ベース部３に設けられている。アーム部１０ｂは、冶具１０ａに形成された貫通孔に挿入されており、ベース部３の短手方向に移動可能である。これにより、アーム部１０ｂをベース部３から突出するように押し出して支持台１を使用すると、使用時の転倒を防止することができる。一方、支持台１を運搬する際にはアーム部１０ｂを引き込むと、支持台１を小型化することができ、運搬が容易であると共に、収納性にも優れる。

また、支持部１は、握り部１１を備えていることが好ましい。握り部１１は、ベース部３の長手方向における両側に設けられている。これにより、使用者は、支持台１を運搬する際に、握り部１１を持って容易に運搬することができる。

本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述の実施の形態の支持台１は、第１の支持部４と、第２の支持部５と、第３の支持部６と、を備えているが、支持部の個数は特に限定されない。例えば、第１の支持部４だけでもよく、その場合、基準器２の下面に凹部を形成し、当該凹部に第１の支持部４の載置棒４ｄを嵌合することで、基準器２を所定の角度で支持するとよい。要するに、支持部として少なくとも第１の支持部４を備えていればよい。

また、上述の実施の形態の支持台１は、第１の支持部４のみをヒンジ７によって回転可能な構成としたが、第２の支持部５もヒンジによって回転可能な構成としてもよい。

１ 支持台
２ 基準器、２ａ 端面
３ ベース部
４ 第１の支持部、４ａ 側板、４ｂ 下板、４ｃ 補強板、４ｄ 載置棒、４ｅ ハンドル、４ｆ 固定機構、４ｇ ボルト、４ｈ ボルト、４ｉ ストッパー
５ 第２の支持部、５ａ 側板、５ｂ 下板、５ｃ 補強板、５ｄ 載置棒、５ｅ 固定機構、５ｆ ボルト、５ｇ ストッパー
６ 第３の支持部、６ａ 固定片、６ｂ 載置片
７ ヒンジ、７ａ 冶具、７ａ１ 貫通孔、７ｂ 回転軸
８ 球面台座、８ａ 凸状球面座、８ｂ 凹状球面座
９ 支持部
１０ 転倒防止部、１０ａ 冶具、１０ｂ アーム部
１１ 握り部
Ｈ 間隔

Claims (6)

1. 測定機の性能を評価するための基準器を支持する支持台であって、
   前記測定機の定盤上に設置されるベース部と、
   前記ベース部に一方の端部が連結され、他方の端部で前記基準器を支持する第１の支持部と、
   を備え、
   前記第１の支持部は、前記ベース部上で起立又は傾倒可能とされていることを特徴とする支持台。
2. 前記ベース部上で前記第１の支持部を起立させたとき、前記第１の支持部の前記ベース部に対向する面に設けられた球面台座の一方と、前記ベース部の前記第１の支持部に対向する面に設けられた球面台座の他方と、が嵌め合わされ、前記第１の支持部と前記ベース部の間に所定の高さの間隔が形成され、前記第１の支持部が前記ベース部上に略水平に支持されることを特徴とする請求項１に記載の支持台。
3. 前記第１の支持部を起立させたとき、前記ベース部と前記第１の支持部とが三個の前記球面台座で支持され、三個の前記球面台座は非直線状に位置していることを特徴とする請求項２に記載の支持台。
4. 前記第１の支持部の一方の端部は、前記ベース部上にヒンジを介して連結され、前記球面台座の一方が他方に嵌め合わされると、前記ヒンジの回転軸は、前記ヒンジの回転軸が通された貫通孔と略非接触状態になることを特徴とする請求項２又は３に記載の支持台。
5. 前記ベース部上に設けられ、起立させた状態の前記第１の支持部とによって前記基準器を傾斜させた状態で前記基準器のベッセル点を支持する第２の支持部と、
   前記第１の支持部と前記第２の支持部とで支持された前記基準器の端部を支持する第３の支持部と、
   を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の支持台。
6. 前記ベース部には、前記支持台の転倒防止部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の支持台。

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