(57)【要約】【課題】本発明は、高い測定精度を有し、小型化を実現できる接触式測定装置を提供する。【解決手段】本発明に係る接触式測定装置は、ガイド孔を有するガイドレール３０と、前記ガイドレール３０のガイド孔を貫くガイド部材６０と、前記ガイド部材６０の一端に固定される測定ヘッド８０と、を備える。前記ガイド部材６０の軸方向と直交する方向における断面の輪郭及び前記ガイドレール３０のガイド孔の形状が非円形である。前記ガイド部材６０は、前記ガイドレール３０に相対して回転することなく、前記ガイドレール３０のガイド孔の軸方向に沿って滑動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイド孔を有するガイドレールと、前記ガイドレールのガイド孔を貫くガイド部材と、前記ガイド部材の一端に固定される測定ヘッドと、を備えてなる接触式測定装置であって、
前記ガイド部材の軸方向と直交する方向における断面の輪郭及び前記ガイドレールのガイド孔の形状が非円形であって、前記ガイド部材は、前記ガイドレールに相対して回転することなく、前記ガイドレールのガイド孔の軸方向に沿って滑動することを特徴とする接触式測定装置。
【請求項２】
前記接触式測定装置は、測定尺及びセンサーを更に備え、前記測定尺及び前記センサーのうち一方は、前記ガイド部材と一緒に運動することを特徴とする請求項１に記載の接触式測定装置。
【請求項３】
前記接触式測定装置は、連接部材を更に備え、前記ガイド部材と前記測定尺はお互いに平行となるように前記連接部材に固定され、且つ前記ガイド部材、前記センサー及び前記測定尺は前記連接部材の同じ側に固定されることを特徴とする請求項２に記載の接触式測定装置。
【請求項４】
前記ガイドレールは、エア式のガイドレールであり、
前記ガイドレールには、吸気孔及び前記吸気孔と連通している排気孔が開設されており、前記排気孔は、前記ガイド部材に向かうように設置されており、前記ガイドレールは、前記ガイド部材に向かう内側面を有し、前記内側面には、前記ガイドレールの排気孔と連通しているガイド溝が設置されていることを特徴とする請求項１に記載の接触式測定装置。
【請求項５】
前記ガイド部材の軸方向と直交する方向における断面の輪郭及び前記ガイドレールのガイド孔は正多角形であることを特徴とする請求項１に記載の接触式測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は測定装置に係り、特に接触式測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
部品の加工過程において、通常、接触式又は非接触式の測定装置を用いて、部品の平面度や表面粗度等を測定する。接触式測定装置を用いて測定する時、測定される部品の表面に圧力を印加する必要がある。測定の精度を高めるために、従来の接触式測定装置は、一般的にエア式のガイドレールを用いて、空気の圧力を利用してガイドピンをガイドレールから浮き上がらせた状態でガイドレール内で滑動させることによって、ガイドピンとガイドレールとの間の摩擦を減少させる。
【０００３】
従来の接触式測定装置は、台座、測定尺、センサー、測定ヘッド、２つのガイドピン、２つの固定板及びエア式のガイドレールを備え、前記センサー及び前記ガイドレールは、前記台座に固定される。前記ガイドレールには、２つの貫通孔が並列に開設される。前記２つのガイドピンは、円柱体であるため、別々に前記ガイドレールの２つの貫通孔を通して前記ガイドレールに相対して滑動することができる。前記２つの固定板及び前記２つのガイドピンは、長方体を形成するように突合せられており、前記２つの固定板はお互いに平行とし、前記２つのガイドピンもお互いに平行とする。前記測定尺は、１つの固定板に固定され、前記測定ヘッドは、もう１つの固定板に固定される。前記ガイドピンが前記ガイドレール内で運動する時、前記ガイドレールに相対して上下に滑動するだけではなく、回転することもできる。そこで、測定精度を高めるために、２つのガイドレールを平行に設置して、前記２つのガイドピンを固定板で連接することにより、前記ガイドピンが滑動することを防止するとともに、回転することを防止する。しかし、ガイドピンの数を増やすと、ガイドレールの幅を広げなければならないため、測定装置の体積が大きくなるだけではなく、製造コストも上がる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した問題に鑑みて、本発明は、高い測定精度を有し、小型化を実現できる接触式測定装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る接触式測定装置は、ガイド孔を有するガイドレールと、前記ガイドレールのガイド孔を貫くガイド部材と、前記ガイド部材の一端に固定される測定ヘッドと、を備える。前記ガイド部材の軸方向と直交する方向における断面の輪郭及び前記ガイドレールのガイド孔の形状が非円形である。前記ガイド部材は、前記ガイドレールに相対して回転することなく、前記ガイドレールのガイド孔の軸方向に沿って滑動する。
【０００６】
本発明に係る接触式測定装置は、ガイド孔を有するガイドレールと、前記ガイドレールのガイド孔を貫くガイド部材と、前記ガイド部材の一端に固定される測定ヘッドと、を備える。前記ガイド部材は、順次に連接される複数の側面を有し、前記ガイドレールは、順次に連接され且つ前記ガイド部材の側面と対応する複数の側板を有する。前記ガイド部材は、前記ガイドレールに相対して回転することなく、前記ガイドレール内で滑動する。
【発明の効果】
【０００７】
従来の技術と比べて、本発明に係る接触式測定装置は、ガイド部材の軸方向と直交する方向における断面の輪郭及びガイドレールのガイド孔を非円形に設置することにより、前記ガイド部材が前記ガイドレール内で滑動する時に前記ガイドレールに対して回転することを防止して、測定の精度を高めることができる。更に、本発明に係る接触式測定装置は、ガイド部材及びガイドレールをそれぞれ１つだけ用いたので、製造コストを低減するとともに、接触式測定装置全体の体積を減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る接触式測定装置の外部フレートを取り外した後の立体分解図である。
【図２】本発明の実施形態に係る接触式測定装置の立体分解図である。
【図３】図２に示した接触式測定装置を別の角度から見た立体分解図である。
【図４】図１に示したエア式のガイドレールの立体断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る接触式測定装置に関して詳細に説明する。
【００１０】
図１を参照すると、本発明の実施形態に係る接触式測定装置１００は、台座１０と、前記台座１０に固定されるセンサー２０と、エア式のガイドレール３０と、押圧部材４０と、前記押圧部材４０に連接される連接部材５０と、前記連接部材５０の同じ側に平行に連接されるガイド部材６０及び測定尺７０と、前記ガイド部材６０に固定される測定ヘッド８０と、前記台座１０を覆う外部フレーム９０と、を備える。前記ガイド部材６０は、前記ガイドレール３０を貫いて前記ガイドレール３０に相対して滑動することができる。
【００１１】
図２を一緒に参照すると、前記台座１０は、第一基板１１と、前記第一基板１１の対向する２つの縁部から前記第一基板１１と直交する方向へ延伸する第二基板１３と、第三基板１５と、を備える。前記第一基板１１には、装着孔１１１が開設されている。前記第二基板１３の中央部には、デジタルコントロールマシンツール（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｍａｃｈｉｎｅ  ｔｏｏｌ）（図示せず）に接続するための接続端子１３１が設置されている。前記第三基板１５には、前記測定ヘッド８０を通すための貫通孔１５１が開設されている。
【００１２】
前記センサー２０は、前記第一基板１１に固定され、前記測定尺７０の目盛りを読み取ることができる。
【００１３】
図１及び図４を一緒に参照すると、前記エア式のガイドレール３０は、前記センサー２０と並列するように前記第一基板１１に固定される。前記エア式のガイドレール３０は、実質的に直方体であって、対向設置されている２つの第一側板３１と、対向設置されている２つの第二側板３３と、を備える。前記４つの側板の４つの内側面３７が順次に連接して正方形のガイド孔３５を形成する。前記第一側板３１及び前記第二側板３３は、ねじ締め、かしめ、溶接又は粘着などの方法で接続することができる。本実施形態においては、ねじ締め方式を採用して前記第一側板３１及び前記第二側板３３を接続する。前記ガイド部材６０は、前記ガイド孔３５の内部に滑動可能に収容されている。
【００１４】
前記第一側板３１には、外表面から内部に向かって１つの吸気孔３１１が開設されており、前記第一側板３１の内部には、更に前記吸気孔３１１と連通している導気孔３１３及び前記導気孔３１３と連通している複数の排気孔３１５が開設されており、前記排気孔３１５は、前記ガイドレール３０の内側面３７に延伸して前記ガイド孔３５と連通している。
【００１５】
前記第二側板３３の内部には、前記第一側板３１の導気孔３１３と連通している導気トンネル（図示せず）及び前記導気トンネルと連通している複数の排気口３３１が開設されており、前記排気口３３１は、前記ガイドレール３０の内側面３７に延伸して前記ガイド孔３５と連通している。
【００１６】
前記ガイドレール３０の内側面３７には、前記ガイドレール３０の内部に向かってガイド溝３７１が凹設されており、前記ガイド溝３７１は、前記第一側板３１の複数の排気孔３１５を連通させ、且つ前記第二側板３３の複数の排気口３３１を連通させる。
【００１７】
図２及び図３を一緒に参照すると、前記押圧部材４０の一端は、前記第二基板１３に固定されて測定圧力を提供する。前記押圧部材４０は、スプリングやエアポンプ等のような変化する圧力を提供できる装置であって、本実施形態において、前記押圧部材４０は、スプリングである。
【００１８】
前記連接部材５０は板状であって、前記押圧部材４０の他端に固定されている。
【００１９】
前記ガイド部材６０は中空な構造であるため、軽量で容易に製造できるという利点を有する。前記ガイド部材６０の軸方向と直交する方向における断面の輪郭は非円形である。本実施形態において、前記断面は正方形であって、即ち前記ガイド部材６０は順次にお互いに直交するように連接される４つの側面を含む。前記ガイド部材６０は、ねじを介して前記連接部材５０に固定され、且つ前記ガイドレール３０のガイド孔３５を通して前記ガイドレール３０に相対して滑動することができる。前記ガイド部材６０及び前記押圧部材４０は、別々に前記連接部材５０の対向する両側に設置されている。
【００２０】
前記測定尺７０は、ねじを介して前記連接部材５０に固定され、且つ前記ガイドレール３０に接近している。前記測定尺７０は、前記ガイド部材６０と平行となるように前記連接部材５０の同じ側に設置されている。前記ガイド部材６０及び前記測定尺７０は、全て前記連接部材５０と直交し、前記ガイド部材６０が滑動する時、前記測定尺７０は前記ガイド部材６０と一緒に滑動する。
【００２１】
前記測定ヘッド８０の一端は、前記ガイド部材６０に固定され、前記測定ヘッド８０の他端は、前記台座１０の第三基板１５の貫通孔１５１を通して外部の被測定部品（図示せず）を測定する。
【００２２】
図１を参照すると、前記外部フレーム９０は、前記台座１０の外部に装着されて前記台座１０に固定された各部品を保護するとともに、防塵機能を有する。前記外部フレーム９０には、装着孔９１が開設されている。
【００２３】
図１ないし図４を参照すると、前記ガイドレール３０の１つの吸気孔３１１は前記外部フレーム９０の装着孔９１と連通し、前記ガイドレール３０のもう１つの吸気孔３１１は前記第一基板１の装着孔１１１と連通している。前記外部フレーム９０の装着孔９１及び前記台座１０の装着孔１１１の中の一方又は両者を同時に利用して、前記ガイドレール３０内に気体を注入することができる。気体は、前記吸気孔３１１から入って前記導気孔３１３を介して前記排気孔３１５及び前記ガイド溝３７１に流れて、最後に前記ガイドレール３０のガイド孔３５内に流れ込んで、前記ガイド部材６０を浮き上がらせた状態で前記ガイドレール３０内で滑動させることにより、滑動する時の摩擦を減少することができる。
【００２４】
前記ガイド部材６０の断面及び前記ガイドレール３０のガイド孔３５は正方形であるため、前記ガイド部材６０は、前記ガイドレール３０に相対して滑動することができるが回転することができない。従ってただ１つの前記ガイド部材６０を使っても測定精度を保証することができ、さらに製造コストを低減させるとともに前記接触式測定装置１００全体の体積を減少させることができる。なお、ただ１つの前記ガイド部材６０を使うと、前記ガイドレール３０の体積が小さくなるので、前記センサー２０と前記ガイドレール３０を並列に設置することができる。従って前記ガイド部材６０と前記測定尺７０を平行に設置して、前記ガイド部材６０と前記測定尺７０との距離を減少させることにより平行度の誤差を低減できるので、前記接触式測定装置１００の長さを短縮することができる。
【００２５】
又、前記ガイド部材６０の軸方向と直交する方向における断面の輪郭は、六角形や三角形などの正方形以外の他の形状であってもよいが、前記ガイド部材６０の各方向から受けた力を対称させるために、正多角形であることが好ましい。
【００２６】
又、前記ガイド部材６０の軸方向と直交する方向における断面の輪郭は、前記ガイドレール３０のガイド孔３５の形状と異なってもよく、前記ガイド部材６０が前記ガイドレール３０内で滑動する時に回転できない条件を満足すればよい。例えば、前記ガイド部材６０の軸方向と直交する方向における断面の輪郭は三角形であるが、前記ガイドレール３０のガイド孔３５は正方形である。又、前記ガイド部材６０が前記ガイドレール３０内で揺れることを防ぐために、前記ガイドレール３０に３つの吸気孔を設置して、前記ガイドレール３０の３つの面から加えられる力を均一にする必要がある。
【００２７】
又、前記センサー２０及び前記測定尺７０のうちの一方を前記ガイド部材６０と一緒に運動させることができればよく、従って前記センサー２０を前記連接部材５０に固定し、前記測定尺７０を前記台座１０に固定することができる。
【００２８】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形、又は修正が可能であり、該変形、又は修正も本発明の特許請求の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００２９】
１０      台座
１１      第一基板
１３      第二基板
１５      第三基板
２０      センサー
３０      エア式のガイドレール
３１      第一側板
３３      第二側板
３５      ガイド孔
３７      内側面
４０      押圧部材
５０      連接部材
６０      ガイド部材
７０      測定尺
８０      測定ヘッド
９０      外部フレーム
９１      装着孔
１００    接触式測定装置
１１１    装着孔
１３１    接続端子
１５１    貫通孔
３１１    吸気孔
３１３    導気孔
３１５    排気孔
３３１    排気口
３７１    ガイド溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010197384.tif 000006