(57)【要約】【課題】被位置決め物の調心や位置決めを効率よく行うことができる簡易な構成の調心装置を提供すること。【解決手段】気密な内部空間を形成する壁部材を有するシリンダと、被位置決め物に連結可能で、前記内部空間内で移動可能な可動部材と、前記シリンダ及び前記可動部材の間に設けられ、前記内部空間を複数の小室に分離する隔壁部材と、を備え、前記複数の小室内に供給される気体により前記可動部材が移動し前記可動部材が位置決めされる調心装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気密な内部空間を形成する壁部材を有するシリンダと、
被位置決め物に連結可能で、前記内部空間内で移動可能な可動部材と、
前記シリンダ及び前記可動部材の間に設けられ、前記内部空間を複数の小室に分離する隔壁部材と、を備え、
前記複数の小室内に供給される気体により前記可動部材が移動し前記可動部材が位置決めされることを特徴とする調心装置。
【請求項２】
前記隔壁部材が前記シリンダの前記壁部材に当接するように前記隔壁部材を付勢する付勢部材を前記シリンダ又は前記可動部材の内部に備えることを特徴とする請求項１に記載の調心装置。
【請求項３】
前記シリンダ又は前記可動部材は、平面視で円形であり、前記隔壁部材は前記シリンダの内周面又は前記可動部材の外周面の円周方向に等間隔に複数設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の調心装置。
【請求項４】
前記隔壁部材の一端部が前記シリンダ又は前記可動部材の内部でスプリングに装着され、前記隔壁部材の他端部が前記シリンダ又は前記シリンダの壁面に当接することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の調心装置。
【請求項５】
前記隔壁部材の、前記シリンダの壁部材又は前記可動部材に当接する他端部が、平面視でＲ形状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の調心装置。
【請求項６】
前記複数の小室それぞれは、圧縮気体を供給する気体源に連結されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の調心装置。
【請求項７】
前記複数の小室それぞれは、排気をするために排気手段が連結されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の調心装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調心装置に関し、より具体的には、被位置決め物を調心するために圧縮気体を用いる調心装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被位置決め物を所定位置に位置決めするために位置決め装置が利用されている。例えば、特許文献１に開示される落人検出装置は、駅のホームのレールの長手方向に沿って互いに離間配置される複数の投光素子と、当該複数の投光素子それぞれに対応するように互いに離間配置される複数の受光素子とを備え、投光素子と受光素子とは、光軸線が一致するように、レールを挟み対向配置される。上記落人検出装置では、投光素子及び受光素子が同期駆動させ、受光素子の出力信号に基づき、駅のホームからレール上に落下した人体やレール上に存在する障害物が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０-１４５２１３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の落人検出装置において、投光素子、受光素子等の被位置決め物を正確に位置決めすることは、当該装置の所期の性能を発揮させるために重要である。ところで、被位置決め物の故障又は点検等を行うために、被位置決め物を取り外し、所定の作業を行った後、被位置決め物が装置に取り付けられ位置決めが行われる。当該装置が被位置決め物を複数備える場合には、位置決め作業工程に要する時間が増える傾向にある。結果として、当該装置を使用できない不作動時間を短縮することが困難である。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものである。すなわち、被位置決め物の調心や位置決めを効率よく行うことができる簡易な構成の調心装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の調心装置の第１の態様は、気密な内部空間を形成する壁部材を有するシリンダと、被位置決め物に連結可能で、前記内部空間内で移動可能な可動部材と、前記シリンダ及び前記可動部材の間に設けられ、前記内部空間を複数の小室に分離する隔壁部材と、を備え、前記複数の小室内に供給される気体により前記可動部材が移動し前記可動部材が位置決めされる。
【０００７】
また、本発明の調心装置の第２の態様によれば、前記第１の態様の調心装置であって、前記隔壁部材が前記シリンダの前記壁部材に当接するように前記隔壁部材を付勢する付勢部材を前記シリンダ又は前記可動部材の内部に備える。
【０００８】
本発明の調心装置の第３の態様によれば、前記第１又は第２の態様の調心装置であって、前記シリンダ又は前記可動部材は、平面視で円形であり、前記隔壁部材は前記シリンダの内周面又は前記可動部材の外周面の円周方向に等間隔に複数設けられている。
【０００９】
本発明の調心装置の第４の態様によれば、前記第１乃至第３の態様のいずれかの調心装置であって、前記隔壁部材の一端部が前記シリンダ又は前記可動部材の内部でスプリングに装着され、前記隔壁部材の他端部が前記シリンダ又は前記シリンダの壁面に当接する。
【００１０】
本発明の調心装置の第５の態様によれば、前記第１乃至第４の態様のいずれかの調心装置であって、前記隔壁部材の、前記シリンダの壁部材又は前記可動部材に当接する他端部が、平面視でＲ形状である。
【００１１】
本発明の調心装置の第６の態様によれば、前記第１乃至第５の態様のいずれかの調心装置であって、前記複数の小室それぞれは、圧縮気体を供給する気体源に連結されている。
【００１２】
本発明の調心装置の第７の態様によれば、前記第１乃至第６の態様のいずれかの調心装置であって、前記複数の小室それぞれは、排気をするために排気手段が連結されている。
【００１３】
なお、本明細書において、調心とは、中心軸心、回転軸心、光軸といった基準線に関し被位置決め物を位置決めすることや、被位置決め物を所定の位置に位置決めすることを意味する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる調心装置は、シリンダ内に、気体を供給するという簡易な構成で被位置決め物を所定の位置に位置決めできるので、被位置決め物の取り付け作業や取り替え作業を迅速かつ容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は、実施形態に係る調心装置を模式的に示す正面図であり、（ｂ）は、実施形態に係る調心装置を模式的に示す平面図である。
【図２】（ａ）は、作動状態にある調心装置の図１（ａ）の線ＩＩＡ−ＩＩＡに沿った断面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）の線ＩＩＢ−ＩＩＢに沿った断面図ある。
【図３】（ａ）は、非作動状態にある調心装置の図１（ａ）の線ＩＩＩＡ−ＩＩＩＡに沿った断面図であり、（ｂ）は、図３（ａ）の線ＩＩＩＢ−ＩＩＩＢに沿った断面図ある。
【図４】変形例に係る調心装置の要部を図２（ａ）と同様に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る調心装置の実施形態である、光学素子の調心を行う調心装置について図面を参照しつつ説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１７】
図１（ａ）は、実施形態に係る調心装置１０１を模式的に示す正面図であり、図１（ｂ）は、実施形態に係る調心装置１０１を模式的に示す平面図であり、図２（ａ）は、作動状態にある調心装置１０１の図１（ａ）の線ＩＩＡ−ＩＩＡに沿った断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の線ＩＩＢ−ＩＩＢに沿った断面図あり、図３（ａ）は、非作動状態にある調心装置１０１の図１（ａ）の線ＩＩＩＡ−ＩＩＩＡに沿った断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の線ＩＩＩＢ−ＩＩＩＢに沿った断面図ある。なお、図１（ｂ）では、投光素子１５３等が、図２（ａ）、図３（ａ）では、受光素子１５１、チューブ１５９、気体源１６１等が図面の明瞭化のため割愛されている。
【００１８】
図１乃至３に示すように、調心装置１０１は、主として、気密な内部空間１０２を規定する壁部材である周壁板１１６を有するシリンダ１０５と、被位置決め物である受光素子１５１に連結可能であり、シリンダ１０５内で移動可能な可動部材であるスライダ１０７と、スライダ１０７に設けられ、内部空間１０２を４つの小室１０３ａ〜１０３ｄに分離する隔壁部材１０９（１０９ａ〜１０９ｄ）と、を備え、４つの小室１０３ａ〜１０３ｄ内に供給される気体による押圧力によりスライダ１０７が移動し位置決めされる。
【００１９】
以下に各構成要素について詳述する。シリンダ１０５は、中空の円柱形状であり、高さ方向（図１（ａ）の上下方向）に対向配置される平面視で円形の板状部材である天板１１３及び底板１１７と、天板１１３及び底板１１７とを連結する円形筒状の周壁板１１６と、を備える。従って、シリンダ１０５の内部空間１０２は、天板１１３の下面１１３ａ、底板１１７の上面１１７ａ、周壁板１１６の内周面１１６ａとにより規定される（図２（ｂ）、３（ｂ）参照。）。天板１１３は、その中心部分に後述する支持部材１５５が移動できる範囲を規制し、天板１１３の厚さ方向に貫通する移動規制穴１１５を具備する。
【００２０】
シリンダ１０５の内部空間１０２内に配置されるスライダ１０７は、円柱形状の部材であり、天板１１３の下面１１３ａ及び底板１１７の上面１１７ａとに摺動できるように寸法付けされている。スライダ１０７の外周面１０７ａには、スライダ１０７の半径方向内方に延在する収容溝１０７ｂが設けられている。本実施形態では、４つの収容溝１０７ｂが、スライダ１０７の外周面１０７ａの周方向に等間隔に配置されている。
【００２１】
各収容溝１０７ｂには、付勢部材であるコイルスプリング１１１が収容され、隔壁部材１０９の一端部１０９ｆは、収容溝１０７ｂ内、すなわちスライダ１０７の内部に収容されるとともに、コイルスプリング１１１に連結され、隔壁部材１０９の他端部１０９ｅが収容溝１０７ｂから突出しスライダ１０７の径方向外方に延在している。また、隔壁部材１０９の他端部１０９eは、コイルスプリング１１１の付勢力により周壁板１１６の内周面（壁面に対応）１１６ａに当接するように構成されている。
【００２２】
また、隔壁部材１０９の他端部１０９ｅは、平面視において、Ｒ形状を呈している。この形状は、隔壁部材１０９と周壁板１１６の内周面１１６ａとの間の接触面積を最小限にし、隔壁部材１０９の他端部１０９ｅと内周面１１６ａとの間の摩擦抵抗を極力小さくする。従って、スライダ１０７の移動に伴う内周面１１６ａに対する隔壁部材１０９の摺動が滑らかとなる。さらに、隔壁部材１０９の他端部１０９ｅの形状は、この目的に合致するように種々の変更ができ、例えば、他端部１０９ｅに転動体が回転可能に支持される構成とすることも可能である。
【００２３】
本実施形態では、内部空間１０２は、４つの隔壁部材１０９ａ〜１０９ｄにより４つの小室１０３ａ〜１０３ｄに分離されている。なお、隔壁部材１０９ａ〜１０９ｄは、各小室１０３ａ〜１０３ｄ内を気密にできるように、周壁板１１６の高さ寸法（図２（ｂ）の上下方向寸法）とほぼ同じに寸法付けされている。
【００２４】
また、シリンダ１０５の内部空間１０３に形成される小室１０３ａ〜１０３ｄに対応して、小室１０３〜１０３ｄ内と連通する開口を有するコネクタ１５７が周壁板１１６に装着されている。各コネクタ１５７は、供給チューブ１５９を介して気体源１６１に連結されている。従って、操作者が、不図示の入力手段を操作すると、制御部１６３からの指令信号により、所定圧力で所定流量の圧縮ガスが気体源１６１から各室１０３ａ〜１０３ｄへ供給される。なお、気体源１６１には、従来から知られるコンプレッサ等の圧縮エア等の圧縮気体を供給できる気体供給手段を利用する。
【００２５】
シリンダ１０５の天板１１３に設けられている移動規制穴１１５の径は、スライダ１０７が最も周壁板１１６の内周面１１６ａに近接した際において、スライダ１０７の外周面１０７ａが、移動規制穴１１５を介してシリンダ１０５の外部へ露出しないように寸法付けされている。従って、小室１０３ａ〜１０３ｄは、スライダ１０７の外周面１０７ａ、隣り合う２つの隔壁部材１０９、周壁板１１６の内周面１１６ａ、天板１１３の下面１１３ａ、及び底板１１７の上面１１７ａにより気密な内部空間を有する。
【００２６】
また、スライダ１０７の平面視でその中心に固定されている支持部材１５５には、被位置決め物である受光素子１５１が装着されている。そして、受光素子１５１の光軸に一致する光軸を有する投光素子１５３が受光素子１５１に対向配置されている。従って、例えば、上記構成の調心装置１０１を有する光学検知装置では、投光素子１５３から照射されるビームを受光素子１５１が受けることを示す出力信号が検知されると、受光素子１５１と投光素子１５３との間には、障害物が存在することが識別され、受光素子１５１がビームを受けないことを示す出力信号が検知されると、両素子１５１、１５３との間に障害物が存在することが識別される。
【００２７】
上記構成の調心装置１０１は、気体源１６１から圧縮エア等の気体が内部空間１０２に供給されていない場合、すなわち、調心装置１０１が作動していない非作動状態では、図３に示すように、スライダ１０７の中心位置である支持部材１５５がシリンダ１０５の中心位置１７１から図３（ｂ）の左方に偏心している。この状態では、スライダ１０７の収容溝１０７ｂ内のコイルスプリング１１１が収縮し、隔壁部材１０９ｃ、１０９ｄは、収容溝１０７ｂ内に引っ込んだ状態である。一方、隔壁部材１０９ａ、１０９ｂに連結されるコイルスプリング１１１は伸長し、隔壁部材１０９ａ、１０９ｂは伸長した状態である。
【００２８】
次に、調心装置１０１が作動し、制御部１６３からの駆動指令を気体源１６１が受けると、各小室１０３ａ〜１０３ｄ内に圧縮気体が供給され、その各小室１０３ａ〜１０３ｄ内の内部圧力が均一になる。この圧縮気体からスライダ１０７に加わる押圧力により、スライダ１０７が矢印Ｆ方向に摺動し、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、シリンダ１０５の中心位置１７１（図３（ａ）参照。）に位置決めされる。
【００２９】
例えば、受光素子１５１の点検や交換を行うにあたり、すでに支持部材１５５に装着されている受光素子１５１を取外し、新しい受光素子を支持部材１５５に取り付ける場合、小室１０３ａ〜１０３ｄ内を所定の内圧にする調心装置１０１の作動状態では、支持部材１５５がシリンダ１０５の投光素子１５１の光軸に一致する中心位置１７１（図３（ａ）参照。）に維持される。従って、受光素子１５１を単に支持部材１５５に取り付けることで、受光素子１５１の光軸と投光素子１５５の光軸とが整合する状態で位置決めが完了する。このように、新しい受光素子を取り付けた後に必要であった位置決め作業が、不要となる。
【００３０】
上記の実施形態の変形例として、スライダ２０７ではなく、シリンダ２０５に隔壁部材２０９が設けられている構成の調心装置２０１が挙げられる。図４は、変形例に係る調心装置２０１の要部を図２（ａ）と同様に示す断面図である。なお、調心装置２０１の構成要素の構成及び形状並びに構成の変形は、特に記載しない限り実施形態と同じである。また、図面の明瞭化のため気体源、チューブ及び制御部等を図４から割愛している。
【００３１】
調心装置２０１の平面視で円形の壁部材２０５は、その内周面に２１６ａに、その周方向等間隔に、収容溝２０５ｂが形成されている。実施形態と同様に、隔壁部材２０９の一端部２０９ｆは、収容溝２０５ｂ内、すなわちシリンダ２０５の内部に収容されるとともに、付勢部材であるコイルスプリング２１１の一端に連結され、隔壁部材２０９の他端部２０９ｅがコイルスプリンング２１１の付勢力により、スライダ２０７の壁面である外周面２０７ａに当接する。隔壁部材２０９の他端部は、実施形態と同様に平面視でＲ形状を呈する。また、調心装置２０１では、シリンダ２１６ａとスライダ２０７の外周面２０７ａとの間に形成される内部空間２０３ａが４つの隔壁部材２０９により４つの小室２０３ａ〜２０３ｄに分割される。
【００３２】
調心装置２０１は、実施形態と同様に、各小室２０３ａ〜２０３ｄ内の圧力を調整する、すなわち圧縮気体の流量等を調整することにより、スライダ２０７に支持されている被位置決め物を所定の位置に位置決めする。図４では各小室２０３ａ〜２０３ｄ内の圧力が一定でないため、支持部材２５５が図中で相対的に上方に位置している。各小室２０３ａ〜２０３ｄ内の圧力を一定にすることにより、スライダ２０７を移動させ、支持部材２５５を中心位置２７１に位置決めさせることができる。なお、位置決めするための調心装置２０１の制御は、実施形態と同じであるので詳細は割愛する。また、図４には示されていないが、各小室２０３ａ〜２０３ｄとコネクタ２５７とを連通するし、圧縮気体を外部から供給できる気体供給路がシリンダ２０５の壁部材２１６に設けられていることは言うまでもない。
【００３３】
上記の実施形態及び変形例の調心装置１０１、２０１は、被位置決め物をシリンダ１０５、２０５の中心位置１７１、２７１に調心する構成であるが、各小室内に供給する圧縮気体の流量等を調整することにより、各小室１０３ａ〜１０３ｄ、２０３ａ〜２０３ｄ内の内圧をそれぞれ調整することで、スライダ１０７、２０７を所望の位置へ位置決めする構成とすることも可能である。
【００３４】
また、本実施形態及び変形例では、気体源１６１のみを設け、小室１０３ａ〜１０３ｄ、２０３ａ〜２０３ｄの内部圧力値を所定値にする構成としたが、各小室１０３ａ〜１０３ｄ、２０３ａ〜２０３ｄに排気弁、吸引ポンプ等の排気手段を設けることにより、小室内の内部圧力を気体源と排気手段とを組み合わせて制御する構成としても良い。
また、小室の数は、４つに限定されず、２つ以上であれば良い。スライダ１０７を移動させる際に供給する気体による押圧力に対する応答性の観点から小室は３つ以上設けることが好ましい。
【００３５】
また、本実施形態及び変形例の調心装置１０１、２０１は、水平面内においてスライダ１０７、２０７を移動させる構成としたが、調心装置１０１、２０１の支持部材１５５、２５５が水平方向に延在するように配置し、鉛直面内においてスライダ１０７、２０７を移動させる構成とすることも可能である。また、スライダ１０７、２０７を固定とし、シリンダ１０５、２０５を移動部材とする構成も可能であり、スライダ１０７、２０７とシリンダ１０５、２０５との相対位置を調整する装置とすることも可能である。
【００３６】
さらに、本実施形態及び変形例の調心装置は、スライダ又はシリンダの壁部材に隔壁部材を設ける構成としたが、本発明はこの構成に限定されない。すなわち、壁部材は、スライダ及びシリンダの間に配置され、スライダ及びシリンダにより形成される空間を小室に分割できる構成であれば本発明の目的を達成できる。また、シリンダの天板又は底板に隔壁部材を装着する構成も可能である
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本調心装置は、拡大観察装置で観察される対象物を載置する支持台の位置決め装置、光学素子を加工するために光学素子を載置する保持台の位置決め装置等、様々な用途に適用できる。
【符号の説明】
【００３８】
１０１、２０１                              調心装置
１０２                                      内部空間
１０３ａ〜１０３ｄ、２０３ａ〜２０３ｄ      小室
１０５、２０５                              シリンダ
１０７、２０７                              スライダ
１０９、１０９ａ〜１０９ｄ、２０９          隔壁部材
１１１、２１１                              コイルスプリング
１１５                                      移動規制穴
１５１                                      受光素子
１５３                                      投光素子
１５５、２５５                              支持部材
１６１                                      気体源
１６３                                      制御部
【図１】
2014182422.tif 000003
【図２】
2014182422.tif 000004
【図３】
2014182422.tif 000005
【図４】
2014182422.tif 000006