JPH0126482B2 - - Google Patents
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- JPH0126482B2 JPH0126482B2 JP18893281A JP18893281A JPH0126482B2 JP H0126482 B2 JPH0126482 B2 JP H0126482B2 JP 18893281 A JP18893281 A JP 18893281A JP 18893281 A JP18893281 A JP 18893281A JP H0126482 B2 JPH0126482 B2 JP H0126482B2
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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
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
- G01B21/04—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
-
- G—PHYSICS
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- 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
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- G01B5/008—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、各種測定機器、工作機械等の各摺動
部、その他直線移動する部材の変位量を検出する
変位検出器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a displacement detector that detects the amount of displacement of various measuring instruments, sliding parts of machine tools, and other members that move linearly.
一般に、2つの物体の相対移動から長さ等の物
理量を検知するものとして、光電式、電磁式、静
電容量式等の非接触型のものから接点式等の接触
型まで多くの変位検出器が実用化されている。例
えば、光電式検出器においては、メインスケール
とこれに対向される小形のインデツクススケール
とは、両者の平行度、クリアランス等を正確に保
持しなければならないように、前記いずれの変位
検出器においても、検出器を構成する部材の位置
的規制は大変重要である。 In general, many displacement detectors are used to detect physical quantities such as length from the relative movement of two objects, from non-contact types such as photoelectric, electromagnetic, and capacitance types to contact types such as contact types. has been put into practical use. For example, in a photoelectric detector, the main scale and the small index scale facing it must maintain accurate parallelism, clearance, etc. in any of the displacement detectors mentioned above. Also, positional regulation of the members that make up the detector is very important.
従来、このような変位検出器を組立てる場合、
まず、相対移動する物体、例えば三次元測定機に
おいては、基台上の案内レールと支柱、あるいは
X軸方向横桁とX軸スライダ、さらにはX軸スラ
イダ本体とZ軸スピンドルというように相対移動
する2物体の動きが円滑になるように各部の調整
を行なつた後、これに変位検出器を構成するスケ
ール及び検出部を取付けている。 Conventionally, when assembling such a displacement detector,
First, objects that move relatively, such as the guide rail and support on the base, the X-axis crossbeam and the X-axis slider, or even the X-axis slider body and the Z-axis spindle, move relative to each other. After adjusting each part so that the two objects move smoothly, the scale and detection part that constitute the displacement detector are attached to this.
このように、従来は変位検出器を各機器に取付
ける際、2段階に位置出し調整をしていたので、
変位検出器取付用の精巧な部分を必要とし、か
つ、スケールと検出部とのクリアランス、平行度
出し等の調整に手間がかかり、高度の熟練も必要
としていた。また、相対移動する2物体の移動機
構における摺動部が摩耗する都度にクリアランス
調整をしなければならず、また、移動機構の曲り
とスケールの曲りとが変わることもあり、さらに
はスケール変換の場合にはその都度再調整しなけ
ればならないという欠点もある。 In this way, conventionally, when installing a displacement detector on each device, the positioning was adjusted in two stages.
It required a sophisticated part for mounting the displacement detector, and it took time and effort to adjust the clearance between the scale and the detection part, parallelism, etc., and required a high level of skill. In addition, the clearance must be adjusted every time the sliding parts of the moving mechanism for two relatively moving objects wear out, and the curvature of the moving mechanism and the curvature of the scale may change, and furthermore, the curvature of the scale may change. There is also the drawback that readjustment must be made each time the situation arises.
本発明の目的は、各機器への組込み時の調整が
簡易化され、その後の保守も容易な変位検出器を
提供するにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a displacement detector that is easy to adjust when incorporated into each device and is easy to maintain thereafter.
本発明は、軸部材と係合部材とを相対移動可能
に設け、この軸部材はその軸直交断面の形状が直
線部分と円弧部分とを有するように形成されると
ともに、この直線部分において接する1個のロー
ラと円弧部分において接する2個のローラとによ
り軸部材と係合部材との摺動を確保し、さらに、
前記軸部材の直線部分に軸部材の長手方向に沿つ
てスケールを取付けるとともに、このスケールに
対向して前記係合部材に検出部を取付け、これに
より軸部材とスケールとは予め部品として組立て
ておけるようにして調整箇所を少なくし、前記目
的を達成しようとするものである。 In the present invention, a shaft member and an engaging member are provided to be movable relative to each other, and the shaft member is formed such that its axis-perpendicular cross section has a straight line portion and a circular arc portion, and a portion that contacts at the straight line portion. The sliding movement between the shaft member and the engagement member is ensured by the two rollers that contact each other at the arc portion, and further,
A scale is attached to the linear portion of the shaft member along the longitudinal direction of the shaft member, and a detection section is attached to the engagement member facing the scale, whereby the shaft member and the scale can be assembled as parts in advance. In this way, the number of adjustment points is reduced and the above object is achieved.
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。 An embodiment in which the present invention is applied to a coordinate measuring machine will be described below with reference to the drawings.
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L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軸線方向の案内部を構成す
る軸部材としての2本の案内レール31,32が
取付けられている。これらの案内レール31,3
2は、基台21の長手方向(Y軸線方向)長さよ
り長く形成されるとともに、基台21の上面より
下方であつてこ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の上面より下方であると
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
形状が円弧部分及び直線部分からなる略小判形と
なるようにされ(第2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。 In the overall structural diagram of FIG. 1, a base 21 consisting of a stone surface plate formed into a substantially rectangular parallelepiped has a plurality of screw holes 22 for attaching the object to be measured on its upper surface, and front and rear end surfaces perpendicular to the longitudinal direction. Each has a handle 23 having an L-shaped cross section. This base 21
Two guide rails 31 and 32, which serve as shaft members constituting a guide section in the Y-axis direction, are attached to both the left and right side surfaces of. These guide rails 31, 3
2 is formed to be longer than the length in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the base 21, and is provided below the upper surface of the base 21, parallel to this upper surface, and protruding from the side surface of the base 21. In this case, the fact that the guide rails 31 and 32 are below the top surface of the base 21 means that the top surfaces of the guide rails 31 and 32 are at the same or lower position than the top surface of the base 21. In addition, both guide rails 31 and 32 have both sides of the cylinder cut down in parallel so that the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction has a substantially oval shape consisting of an arc portion and a straight portion (see Fig. 2). On the other hand, on the outer surface of the guide rail 31 at the front in FIG. 1, a long scale 33 is attached as will be described in detail later.
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)に沿つて移動自在に支
持されている。これらの両側の支柱41,42の
途中には両支柱41,42間のX軸線方向の間隔
を所定寸法に設定するために1本の丸棒からなる
横部材43が渡設され、さらに両支柱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本の丸棒からな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
に掛け渡されている。この際、上方のスライダ案
内レール46の背面には平面部が長手方向に沿つ
て形成され、この平面部にはスケール(図示せ
ず)が後述する案内レール31のスケール33と
同様構造で設けられている。 On the guide rails 31 and 32 on both sides, prismatic supports 41 and 42 are attached to the guide rails 31 and 32, respectively.
It is supported so as to be movable along the longitudinal direction (Y-axis direction). A horizontal member 43 made of one round bar is installed between the columns 41 and 42 on both sides in order to set the distance between the columns 41 and 42 in the X-axis direction to a predetermined dimension. 41, 42
A slider guide rail 46 consisting of two round bars is connected between the upper ends via connecting parts 44 and 45, respectively.
47 and a slider fine movement rail 48 consisting of one round bar is spanned in a direction perpendicular to the guide rails 31 and 32 and parallel to the upper surface of the base 21, that is, in the X-axis direction. At this time, a flat part is formed along the longitudinal direction on the back surface of the upper slider guide rail 46, and a scale (not shown) is provided on this flat part with the same structure as the scale 33 of the guide rail 31, which will be described later. ing.
前記2本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に沿つてX軸線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には軸部材としてのスピンドル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52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の傾斜が零のとき、丁度Z軸
線方向(上下方向)に移動できるように設定さ
れ、これにより前記スライダ49のX軸線方向の
移動及び支柱41,42のY軸線方向の移動と相
俟つて測定子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49、角度計測手段50、
スピンドル支持体51及びスピンドル52により
測定子支持部材40が構成されている。 A box-shaped slider 49 is attached to the two slider guide rails 46 and 47.
A box-shaped spindle support 51 is supported on the slider 49 so as to be movable in the X-axis direction along the Y-axis, and a box-shaped spindle support 51 is supported on the slider 49 so as to be tiltable about the Y-axis. A spindle 52 as a shaft member is supported by the spindle support 51 so as to be slidable in the direction of its central axis, and a measuring element 53 is attached to the lower end of the spindle 52. At this time, the spindle 52 is set so that it can move exactly in the Z-axis direction (vertical direction) when the inclination of the spindle support 51 is zero, and this allows the slider 49 to move in the X-axis direction and the supports 41 and 42 to move. In conjunction with the movement in the Y-axis direction, the measuring head 53 can be moved arbitrarily in the X-, Y-, and Z-axis directions perpendicular to each other with respect to the base 21 and the object to be measured 54 placed on the base 21. has been done. In addition, these pillars 41, 42, horizontal member 43, connecting parts 44, 45, slider guide rails 46, 47, slider 49, angle measuring means 50,
The spindle support 51 and the spindle 52 constitute a probe support member 40 .
前記両連結部44,45の上部間に掛け渡され
たスライダ微動レール48とスライダ49とは常
時は摺動可能にされるとともに、締付ねじ144
を締付けることにより摺動不可能に固定され、こ
の固定状態で微動レール48に螺合された調整ナ
ツト141を回すことにより微動レール48を介
してスライダ49が案内レール46,47の軸方
向に微動できるようにされている。 The slider fine movement rail 48 and the slider 49, which are spanned between the upper parts of both the connecting parts 44 and 45, are normally slidable, and the tightening screw 144
The slider 49 is fixed so as not to be slidable by tightening it, and in this fixed state, by turning the adjustment nut 141 screwed onto the fine movement rail 48, the slider 49 is finely moved in the axial direction of the guide rails 46, 47 via the fine movement rail 48. It is made possible.
なお、第1図中符号84は測定子支持部材40
の微動送り用つまみ、符号87はその微動送りの
作動及び開放をするためのつまみであり、符号9
0は案内レール31の両端に設けられたシヨツク
アブゾーバ、符号95は案内レール32の両端に
設けられたストツパである。また符号161はス
ピンドル52に貼付された反射型のスケールであ
る。 Note that the reference numeral 84 in FIG. 1 indicates the probe support member 40.
The fine movement feed knob, reference numeral 87, is a knob for operating and releasing the fine movement feed, and the reference numeral 9
0 is a shock absorber provided at both ends of the guide rail 31, and reference numeral 95 is a stopper provided at both ends of the guide rail 32. Further, reference numeral 161 is a reflective scale attached to the spindle 52.
第2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凹部と
しての複数の穴24がY軸線方向に直列に形成さ
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の基端小径部25A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ツトなどの凹凸加
工が施され、接着強度が高められている。また、
支持軸25の先端側には段部25Bを介して小径
の凸部25Cが一体に形成され、この凸部25C
の中間には全周にわたりV溝25Dが形成されて
いる。 In FIG. 2, an enlarged cross-sectional view of the main part of this embodiment, a plurality of holes 24 as recesses are formed in series in the Y-axis direction on both the left and right side surfaces of the base 21, and inside these holes 24. The small diameter portions 25A of the base end of the support shaft 25 constituting the rail support portion are fixed with an adhesive 26, respectively. At this time, the outer periphery of the small diameter portion 25A is processed with unevenness such as twill knurling to increase adhesive strength. Also,
A small diameter convex portion 25C is integrally formed on the tip side of the support shaft 25 via a step portion 25B, and this convex portion 25C
A V-groove 25D is formed in the middle over the entire circumference.
前記基台21の一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、これらの凹部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、V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3
4の中心線がV溝25Dの中心線より突部25C
の先端側となるようにされ、これにより、固定ね
じ34の先端テーパ面がV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つている。また、両案
内レール31,32は支持軸25を介して基台2
1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3
1,32は基台21の上面に対し高精度で平行と
なるように固定され、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
になつている。 At positions corresponding to each of the plurality of support shafts 25 protruding from one side of the base 21, the inner surfaces of both guide rails 31 and 32 have recesses 31A that are engaged with the convex portions 25C of the support shafts 25. , 32A are formed, respectively, and two screw holes 31B, 32B penetrating into these recesses 31A, 32A are formed from the arcuate surfaces of the guide rails 31, 32, each having an oval cross section. A fixing screw 34 having a tapered tip is screwed into each of the fixing screws 32B. At this time, the center line of the V-groove 25D and the center axis of the fixing screw 34 are formed to be misaligned, and the direction of this misalignment is the same as that of the fixing screw 34.
The center line of 4 is closer to the protrusion 25C than the center line of the V groove 25D.
As a result, when the tapered end surface of the fixing screw 34 comes into contact with the wall surface of the V-groove 25D, the end surface of the stepped portion 25B of the support shaft 25 aligns with the straight line inside each guide rail 31, 32. crimped to the part,
The mounting position of each rail 31, 32 relative to the support shaft 25 can be regulated. Further, both guide rails 31 and 32 are connected to the base 2 via the support shaft 25.
1, each guide rail 3 is bonded using a positioning jig (not shown).
1 and 32 are fixed parallel to the upper surface of the base 21 with high precision, and in particular, the guide rail 31 has sufficient precision to serve as a positional reference for the measuring machine.
前記両案内レール31,32のうち一方のレー
ル31の外側面には、全長にわたり凹溝31Cが
形成され、この凹溝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
面と平行になるよう同時研磨などにより高精度に
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。 A groove 31C is formed over the entire length on the outer surface of one of the guide rails 31 and 32, and the groove 31C is parallel to the center axis of the rail 31, and its bottom surface is parallel to the center axis of the rail 31. It is finished with high precision by simultaneous polishing so that it is parallel to the outer surface. The scale 33 is pasted in the groove 31C, and the scale 33 is, for example, a reflective scale having vertical graduations on the μm order formed on the surface of a stainless steel plate.
前記一方の支柱41の下部には係合部材として
の係合ブロツク61が固定され、このブロツク6
1の長手方向(Y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1組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
ル62の支軸62Aに被嵌されるブツシユ62B
及びローラ63,64の支軸63A,64Aにお
けるローラ63,64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62,63,6
4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
4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。さらに、案内レール31と3
個のローラ62,63,64とは120度方向の3
個所で当接されているため、ブロツク61すなわ
ち支柱41はX軸線及びZ軸線方向には移動でき
ないようにされている。 An engagement block 61 as an engagement member is fixed to the lower part of the one pillar 41, and this block 6
One set of roller groups each consisting of three rollers 62, 63, and 64 are provided at both ends of the roller 1 in the longitudinal direction (Y-axis direction). These rollers 62, 63, and 64 are arranged so that the normal direction of their circumferential surfaces is 120 degrees, and a bush 62B that is fitted onto the spindle 62A of the roll 62
The fitting portions of the rollers 63, 64 on the support shafts 63A, 64A of the rollers 63, 64 are respectively eccentric by a predetermined amount with respect to the center line.
The normal position of the guide rail 31 can be adjusted to ensure contact with the guide rail 31. Further, among the rollers 62, 63, 64, the roller 62 is formed relatively wide because it comes into contact with a straight section in the cross section of the rail 31, and the other rollers 63, 6
4 is formed narrow because it comes into contact with the arcuate portion of the rail 31. Furthermore, guide rails 31 and 3
The rollers 62, 63, 64 are 3 in the 120 degree direction.
Since the blocks 61 and 41 are abutted at certain points, the blocks 61, that is, the support columns 41, cannot be moved in the X-axis and Z-axis directions.
前記係合ブロツク61には、第3図の概略構成
図に示されるように、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と共に構成する検出部としての計測
ユニツト70が設けられている。この計測ユニツ
ト70は、ガラスなどの透明板に前記スケール3
3と同様な目盛を形成されたインデツクススケー
ル71と、このインデツクススケール71を介し
てスケール33の表面に光を当てる発光源として
の発光素子72と、この発光素子72から発射さ
れスケール32で反射された光を受光する発光器
としての受光素子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つて受光素子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つている。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3
3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。 As shown in the schematic diagram of FIG. 3, the engagement block 61 is provided with a detection section which together with the scale 33 constitutes Y-direction measuring means for measuring the amount of movement of the probe support member 40 in the Y-axis direction. A measurement unit 70 is provided. This measurement unit 70 has the scale 3 mounted on a transparent plate such as glass.
3, a light emitting element 72 as a light source that emits light onto the surface of the scale 33 through the index scale 71; It is composed of a light receiving element 73 as a light emitter that receives reflected light, and a sine wave-like signal generated in the light receiving element 73 due to a change in the amount of light received due to the brightness and darkness of both scales based on the relative movement of both scales 33 and 71. The amount of movement of the support member 40 in the Y direction can be measured using electric current. At this time, the optical axes of the light emitting element 72 and the light receiving element 73 are arranged in a V-shape, and the light from the light emitting element 72 is directed to the scale 3.
3 to ensure that the light reaches the light receiving element 73.
前記他方の支柱42の下部には係合ブロツク6
5が固定され、このブロツク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6
6,67からなるローラ群が各一組づつ設けられ
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,67Aにおけ
るローラ66,67の被嵌部は支軸中心線に対し
それぞれ所定量偏心されて各ローラ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66,67は180度位置でレール3
2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25の軸方向(X軸線方
向)に移動可能にされている。 An engagement block 6 is provided at the bottom of the other support 42.
5 is fixed, and the longitudinal direction (Y
There are two rollers 6 at each end of the axial direction).
One set of roller groups each consisting of 6 and 67 rollers are provided. These rollers 66 and 67 are arranged so that the normal direction of their circumferential surfaces is 180 degrees, and
The fitting portions of the rollers 66, 67 on the spindles 66A, 67A of the rollers 66, 67 are respectively eccentric by a predetermined amount with respect to the spindle center line, so that the normal position of each roller 66, 67 can be adjusted, and the guide rail 32
This ensures reliable contact with the At this time, both rollers 66 and 67 are placed on the rail 3 at the 180 degree position.
2, both rollers 66 and 67, that is, the support column 42, are movable in the axial direction of the support shaft 25 (X-axis direction).
次に本実施例における案内レール及びローラの
組付け方法につき説明する。 Next, a method of assembling the guide rail and rollers in this embodiment will be explained.
案内レール31,32に設けられた穴状の複数
の凹部31A,32A内にそれぞれレール支持部
としての支持軸25の凸部25Cを挿入するとと
もに、案内レール31,32の各ねじ穴31B,
32Bに固定ねじ34をねじ込んで各ねじ34の
先端を各支持軸25のV溝25Dに係合させる。
これにより、固定ねじ34の中心軸とV溝25D
の中心とのずれによつて各支持軸25の段部25
Bの端面が案内レール31,32の直線部に当接
するよう移動され、この当接により案内レール3
1,32と各支持軸25との位置出しが行なわれ
る。この際、一方の案内レール31の凹溝31C
には予めスケール33が正確に位置し位置出しさ
れて貼着されている。 The protrusions 25C of the support shaft 25 serving as rail supports are inserted into the plurality of hole-shaped recesses 31A and 32A provided in the guide rails 31 and 32, respectively, and the screw holes 31B and 32A of the guide rails 31 and 32 are respectively inserted.
32B, and the tip of each screw 34 is engaged with the V groove 25D of each support shaft 25.
As a result, the center axis of the fixing screw 34 and the V groove 25D
The stepped portion 25 of each support shaft 25 due to the deviation from the center of
The end face of B is moved so as to come into contact with the straight parts of the guide rails 31 and 32, and this contact causes the guide rail 3
1, 32 and each support shaft 25 are positioned. At this time, the concave groove 31C of one guide rail 31
The scale 33 is accurately positioned and pasted in advance.
ついで、接着剤26を介装した状態において、
各支持軸25の基端小径部25Aを基台21の各
穴24内に挿入し、図示しない治具を用いて、各
案内レール31,32の軸線が基台21の上面と
平行となるように位置出しし、接着剤26の硬化
を待つ。この際、基準となる案内レール31と他
方の案内レール32との平行度等はあまり重要と
はならない。 Then, with the adhesive 26 interposed,
Insert the base end small diameter portion 25A of each support shaft 25 into each hole 24 of the base 21, and use a jig (not shown) to make the axis of each guide rail 31, 32 parallel to the upper surface of the base 21. position and wait for the adhesive 26 to harden. At this time, the parallelism between the reference guide rail 31 and the other guide rail 32 is not very important.
接着剤26の硬化後、両案内レール31,32
に測定子支持部材40を組付けるのであるが、こ
の組付けにあたつては案内レール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の当り
具合が適正となるように各ローラ62,63,6
4の偏心ブツシユ62B、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との当りを同様
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の上下から当接されるものであるから、レー
ル支持軸25の軸方向には移動可能であり、従つ
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31,32に支持されるこ
ととなる。 After the adhesive 26 hardens, both guide rails 31 and 32
The measuring head support member 40 is assembled to the guide rail 31 side, so first, each roller 62, 63, 64 on the support column 41 side with respect to the guide rail 31 is assembled. each roller 62, 63, 6 so that the contact condition is appropriate.
4 eccentric bush 62B, eccentric shafts 63A, 64A
Adjust using. As a result, the probe support member 40 has been assembled with the guide rail 31 as a reference, and then the other guide rail 32 is assembled.
The contact between the support column 42 and each roller 66, 67 is adjusted in the same manner, and the entire temporary assembly is completed. At this time, since the rollers 66 and 67 of the support column 42 are brought into contact with the guide rail 32 from above and below, they are movable in the axial direction of the rail support shaft 25, and therefore the dimensions are determined in advance by the horizontal member 43. The supporting columns 41 and 42 are supported by both guide rails 31 and 32 while maintaining the sized spacing.
ついで、係合部材としての係合ブロツク61に
取付けられた検出部としての計測ユニツト70を
スケール33と平行とし、かつ、所定のクリアラ
ンスとなるよう調整するが、この調整はユニツト
70全体を図示しない通常の調整手段、例えば1
本または数本の偏心軸あるいは調整ねじ等を用い
て行なう。この際、ユニツト70の調整は、案内
レール31の直線部分(平面部分)を基準として
行なつてもよく、このようにすれば、案内レール
31の平面部分と計測ユニツト70のインデツク
ススケール71との間に所定寸法のゲージを挿入
するなどにより、容易に調整できる。 Next, the measurement unit 70 as a detection unit attached to the engagement block 61 as an engagement member is adjusted to be parallel to the scale 33 and to have a predetermined clearance, but the entire unit 70 is not shown in the figure for this adjustment. Normal adjustment means, e.g.
This is done using one or more eccentric shafts or adjustment screws. At this time, the adjustment of the unit 70 may be performed using the straight portion (flat portion) of the guide rail 31 as a reference, and in this way, the flat portion of the guide rail 31 and the index scale 71 of the measuring unit 70 can be adjusted. Adjustment can be easily made by inserting a gauge of a predetermined size between the two.
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、係合ブロツク61と案内レール31
とは、案内レール31の直線部分に当接される1
個のローラ62を含む3個のローラ62,63,
64で位置ずれすることなく取付けられるから、
案内レール31にスケール33を、係合ブロツク
61に計測ユニツト70を取付けておけば、複雑
な取付金具、回転防止手段等を用いることなく、
スケール33と計測ユニツト70のインデツクス
スケール71とは常にクリアランスを一定に保持
できる。また、一旦、各支持軸25を基台21に
固定したのちは、ねじ34をゆるめて案内スケー
ル31,32を取換えても常に案内レール31,
32を基台21に対し同一位置に設定でき、従つ
てスケール33等が損傷した場合などに容易に取
換えることができ、その後の調整も不要である。
さらに、案内レール31へのローラ62の係合面
とスケール33の取付用凹溝31Cとは精密加工
により精度良く加工されているから、スケール3
3を凹溝31C内に貼付するだけでローラ62の
係合面ひいてはインデツクススケール71とスケ
ール33との平行を保持でき、かつ、係合ブロツ
ク61の移動方向に対してスケール33の曲り、
ねじれ等の発生がなく、その調整も不要にできて
組立工数を著しく低減できる。また、案内レール
31とローラ62との関係を変ない限り、係合ブ
ロツク61と案内レール31との平行が維持でき
るから、この平行を維持したまま、スケール33
とインデツクススケール71とのクリアランスの
変更、調整ができる。また、案内レール31はス
ケール33の固定ブロツクをも兼ねているもので
あるから、格別な金具等を必要とせず、安価に製
作できる。 That is, the engagement block 61 and the guide rail 31
1 that comes into contact with the straight part of the guide rail 31
Three rollers 62, 63, including three rollers 62,
64, so it can be installed without shifting the position.
If the scale 33 is attached to the guide rail 31 and the measurement unit 70 is attached to the engagement block 61, there is no need to use complicated mounting hardware, rotation prevention means, etc.
The clearance between the scale 33 and the index scale 71 of the measurement unit 70 can always be kept constant. Moreover, once each support shaft 25 is fixed to the base 21, even if the screws 34 are loosened and the guide scales 31, 32 are replaced, the guide rail 31,
32 can be set at the same position with respect to the base 21, and therefore, if the scale 33 or the like is damaged, it can be easily replaced, and subsequent adjustment is not necessary.
Furthermore, since the engaging surface of the roller 62 to the guide rail 31 and the mounting groove 31C of the scale 33 are precisely machined by precision machining, the scale 3
3 into the concave groove 31C, it is possible to maintain parallelism between the engagement surface of the roller 62 and the index scale 71 and the scale 33, and to prevent the scale 33 from bending in the direction of movement of the engagement block 61.
There is no twisting, and no adjustment is required, which can significantly reduce assembly man-hours. Further, as long as the relationship between the guide rail 31 and the roller 62 is not changed, the engagement block 61 and the guide rail 31 can be maintained parallel to each other.
The clearance between the index scale 71 and the index scale 71 can be changed and adjusted. Furthermore, since the guide rail 31 also serves as a fixing block for the scale 33, it does not require special metal fittings and can be manufactured at low cost.
さらに、案内レール31,32は支持軸25を
介して基台21に接着固定されるものであるか
ら、案内レール31,32の基台21の上面に対
する正確な平行度を容易に得ることができ、か
つ、案内レール31,32の撓み防止のために、
支持点すなわち支持軸25の数を多くしても、各
支持軸25の案内レール31,32への取付誤差
は全て接着剤26の部分で吸収されるから、案内
レール31,32にストレスが発生することもな
い。また、案内レール31において、基台21側
に配置されるローラ63,64は、案内レール3
1の円弧部分を利用して傾斜して取付けられてい
るから、ローラ63,64の介在により案内レー
ル31と基台21との間に設けなければならない
スペースを少なくでき、従つて支持軸25の基台
21の側面からの突出量を少なくできて片持梁状
の支持形態上、有利である。さらに、測定子支持
部材40の位置規制を一本の案内レール31で行
なえるから、他方の案内レール32と測定子支持
部材40との係合構造を簡易な構造にでき、か
つ、精度も厳しくしなくてよいから、この点から
も製品コストの低減を図れる。 Furthermore, since the guide rails 31 and 32 are adhesively fixed to the base 21 via the support shaft 25, accurate parallelism of the guide rails 31 and 32 to the upper surface of the base 21 can be easily obtained. , and to prevent deflection of the guide rails 31 and 32,
Even if the number of support points, that is, the support shafts 25 is increased, any errors in mounting each support shaft 25 to the guide rails 31, 32 are absorbed by the adhesive 26, so stress is generated on the guide rails 31, 32. There's nothing to do. Further, in the guide rail 31, the rollers 63 and 64 arranged on the base 21 side are
1, the space required between the guide rail 31 and the base 21 can be reduced due to the interposition of the rollers 63 and 64, and the support shaft 25 can be installed at an angle. The amount of protrusion from the side surface of the base 21 can be reduced, which is advantageous in terms of the cantilever-like support form. Furthermore, since the position of the gauge head support member 40 can be regulated by one guide rail 31, the engagement structure between the other guide rail 32 and the gauge head support member 40 can be made simple, and the precision can be reduced. Since there is no need to do this, product costs can be reduced from this point of view as well.
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軸線方
向)に位置をずらされ、かつ、上方のレール46
の背面に案内レール31のスケール33と同様構
造でスケールを支持させているから、スライダ4
9の回り止めを簡易に行なえ、かつ、スケール保
護の意味から、スケール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。 Further, two slider guide rails 46 and 47 are provided, and the positions of the slider guide rails 46 and 47 are shifted from each other in the front-rear direction (Y-axis direction).
The scale is supported on the back side of the slider 4 with a structure similar to that of the scale 33 of the guide rail 31.
It is desirable to mount the scale at least vertically or downwards in order to easily prevent the rotation of the 9 and to protect the scale.In this embodiment, the upper rail 46 focuses on holding the scale, and the lower rail 46 focuses on holding the scale. The rail 47 can receive vertical loads. Furthermore, by shifting both rails 46 and 47 in the front-rear direction, the height dimension can be reduced.
第4図には本発明の他の実施例の要部が示さ
れ、この実施例においては、案内レール等を構成
するための軸部材731は、その軸直交断面に直
線部分が1箇所のみ設けられたもので、この直線
部分には軸部材731の軸方向(長手方向)に沿
つて凹溝731Aが直線部分と平行となるよう形
成されている。 FIG. 4 shows a main part of another embodiment of the present invention, and in this embodiment, a shaft member 731 for configuring a guide rail etc. has only one straight portion in a cross section perpendicular to its axis. A concave groove 731A is formed in this straight portion along the axial direction (longitudinal direction) of the shaft member 731 so as to be parallel to the straight portion.
このように構成された軸部材731は、第4図
中2点鎖線で示されるような適宜な支持軸725
を介して第1図の基台21等に固定されるか、あ
るいは第1図の上方のスライダ案内レール46の
ように両端部で支持されるか、さらには第1図の
スピンドル52のように軸部材731側が摺動す
るようにされるかして使用される。 The shaft member 731 configured in this manner is supported by an appropriate support shaft 725 as shown by the two-dot chain line in FIG.
1, or supported at both ends like the slider guide rail 46 in the upper part of FIG. 1, or even like the spindle 52 in FIG. 1. It is used with the shaft member 731 side sliding.
このような本実施例においては前記実施例と同
様な作用、効果を奏することができる。 In this embodiment, the same functions and effects as those of the previous embodiment can be achieved.
なお、前記実施例では本発明を三次元測定機に
適用した例につき説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、二次元測定機、形状測定
機等の大型の測定機のみならず、ノギス、ハイト
ゲージ、ダイヤルゲージ等の小型の計測器、ある
いは、直線方向の移動を測定する独立の測長器、
例えばリニアスケール(商標)、さらには工作機
械等の摺動部等にも適用でき、要するに直線方向
に相互に移動可能な2物体の変位量を測定しよう
とする場合に適用できるものである。また、その
適用形態は軸部材側が固定されてもあるいは移動
されてもよく、要するに係合部材と相対移動でき
るものであればよい。さらに、スケール33,1
61は光学的反射型スケールに限らず、光透過型
スケール、電磁気的スケール、磁気的スケール、
静電容量型スケール、さらには接点スケールなど
でもよく、これに伴ない計測ユニツト70も当該
形式のユニツトとされるのは勿論である。また、
前記実施例では軸部材としての案内レール31,
32をそれぞれ1本づつ設けた例につき説明した
が、第1図におけるスライダ案内レール46,4
7のように片側に2本以上設け、これらのうち1
本は位置的基準用とし、残りで測定子支持部材4
0の荷重を受けるようにしてもよい。このように
すれば、精度の維持を長期間にわたつて行なうこ
とができる。また、軸部材の断面形状は前記各実
施例のように、直線部分が1箇所もしくは2箇所
に限らず、要するに1箇所以上あり、これに少な
くとも1つのローラが当接されていれば足りる。 In the above embodiments, the present invention has been described as an example in which the present invention is applied to a three-dimensional measuring machine, but the present invention is not limited to this, and can be applied only to large measuring machines such as two-dimensional measuring machines and shape measuring machines. Small measuring instruments such as calipers, height gauges, dial gauges, or independent length measuring instruments that measure linear movement.
For example, it can be applied to linear scales (trademark), and even sliding parts of machine tools, etc. In short, it can be applied to measuring the amount of displacement of two objects that can move relative to each other in a linear direction. Furthermore, the application mode may be such that the shaft member side is fixed or movable, as long as it can be moved relative to the engagement member. Furthermore, scale 33,1
61 is not limited to optical reflective scales, but also includes light transmitting scales, electromagnetic scales, magnetic scales,
A capacitance type scale or even a contact scale may be used, and it goes without saying that the measurement unit 70 is also of this type. Also,
In the embodiment, the guide rail 31 as a shaft member,
32 has been explained, but the slider guide rails 46 and 4 in FIG.
7, two or more are provided on one side, and one of these
The book is used as a positional reference, and the rest is used as the measuring head support member 4.
A load of 0 may be applied. In this way, accuracy can be maintained over a long period of time. Further, the cross-sectional shape of the shaft member is not limited to one or two straight portions as in each of the above embodiments, but in short, it is sufficient if there is one or more straight portions, and at least one roller is in contact with the straight portions.
上述のように本発明によれば、調整が簡易で、
その後の保守も容易な変位検出器を提供できる。 As described above, according to the present invention, adjustment is simple;
A displacement detector that is easy to maintain thereafter can be provided.
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図はその一部を切欠いた
要部の拡大正面図、第3図は本実施例の係合ブロ
ツク内の概略構成を示す断面図、第4図は本発明
の他の実施例を示す要部の断面図である。
21…基台、25,725…支持軸、31,4
6,52,731…軸部材を構成する案内レー
ル、スライダ案内レール、スピンドル及び案内レ
ール、31C,731C…凹溝、33,161,
733…スケール、40…測定子支持部材、53
…測定子、54…被測定物、61,65…係合部
材としての係合ブロツク、62,63,64,6
6,67…ローラ、62A,63A,64A,6
6A,67A…支軸、62B…ブツシユ、70…
計測ユニツト、71…インデツクススケール、7
2…発光源としての発光素子、73…受光器とし
ての受光素子。
Fig. 1 is a perspective view showing an embodiment in which the present invention is applied to a coordinate measuring machine, Fig. 2 is an enlarged front view of the main part with a part thereof cut away, and Fig. 3 is an engagement block of this embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view of main parts showing another embodiment of the present invention. 21...Base, 25,725...Support shaft, 31,4
6,52,731...Guide rail constituting shaft member, slider guide rail, spindle and guide rail, 31C,731C...Concave groove, 33,161,
733... Scale, 40... Gauge head support member, 53
... Measuring element, 54... Object to be measured, 61, 65... Engagement block as an engagement member, 62, 63, 64, 6
6, 67...Roller, 62A, 63A, 64A, 6
6A, 67A...support shaft, 62B...button, 70...
Measuring unit, 71... Index scale, 7
2... Light emitting element as a light emitting source, 73... Light receiving element as a light receiver.
Claims (1)
有する軸部材と、この軸部材の直線部分に接する
1個のローラ及び円弧部分に接する2個のローラ
からなるローラ群を少なくとも1組有するととも
に軸部材の長手方向に相対移動可能とされた係合
部材と、前記軸部材の直線部分においてその長手
方向に延在するよう取付けられたスケールと、こ
のスケールに対向して前記係合部材に取付けられ
た検出部とを具備したことを特徴とする変位検出
器。 2 特許請求の範囲第1項において、前記直線部
分に接する1個のローラ及び円弧部分に接する2
個のローラは相互に120度間隔で軸部材に接する
ように係合部材に取付けられたことを特徴とする
変位検出器。 3 特許請求の範囲第1項または第2項におい
て、前記スケールは反射型とされるとともに、検
出部は発光源、透光型スケール及び受光器とから
構成されたことを特徴とする変位検出器。[Scope of Claims] 1. A roller group consisting of a shaft member whose cross section perpendicular to the axis has a straight portion and a circular arc portion, one roller in contact with the straight portion of the shaft member, and two rollers in contact with the circular arc portion of the shaft member. an engaging member having at least one set and capable of relative movement in the longitudinal direction of the shaft member; a scale attached to extend in the longitudinal direction on a straight portion of the shaft member; A displacement detector comprising: a detection section attached to the engagement member. 2. In claim 1, there is one roller in contact with the straight line portion and two rollers in contact with the circular arc portion.
A displacement detector characterized in that the rollers are attached to the engagement member so as to be in contact with the shaft member at 120 degree intervals. 3. The displacement detector according to claim 1 or 2, wherein the scale is of a reflective type, and the detection section includes a light emitting source, a translucent scale, and a light receiver. .
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18893281A JPS5890115A (en) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | Displacement detector |
| US06/441,149 US4495703A (en) | 1981-11-25 | 1982-11-12 | Coordinate measuring instrument |
| DE19823243088 DE3243088C2 (en) | 1981-11-25 | 1982-11-22 | Coordinate measuring machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18893281A JPS5890115A (en) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | Displacement detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5890115A JPS5890115A (en) | 1983-05-28 |
| JPH0126482B2 true JPH0126482B2 (en) | 1989-05-24 |
Family
ID=16232411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18893281A Granted JPS5890115A (en) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | Displacement detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5890115A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7159434B1 (en) * | 2021-12-22 | 2022-10-24 | HOYA Technosurgical株式会社 | Intramedullary nail auxiliary device and osteosynthesis device using the same |
-
1981
- 1981-11-25 JP JP18893281A patent/JPS5890115A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7159434B1 (en) * | 2021-12-22 | 2022-10-24 | HOYA Technosurgical株式会社 | Intramedullary nail auxiliary device and osteosynthesis device using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5890115A (en) | 1983-05-28 |
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