(57)【要約】【課題】被検査物に対して測定ヘッドを相対移動させる案内部における案内誤差の影響を小さく抑えて、被測定物の寸法、形状の測定を精度よく行う。【解決手段】Ｙ軸ガイド３を設けた定盤４と、被測定物Ｗを載置するテーブル５と、定盤４のＹ軸ガイド３にＹ軸スライダー６，６を介して支持され、テーブル５の上方においてＸ軸方向ｘに沿って設けられたＸ軸ビーム７と、Ｘ軸ビーム７に支持されたＸ軸スライダー８と、Ｘ軸スライダー８に支持され被測定物Ｗを測定する測定ヘッド９と、Ｘ軸ビーム７のＹ軸方向の移動距離を測定するＹ軸スケール１０と、Ｘ軸ビーム７をＹ軸方向に移動させるＹ軸駆動手段１１と、測定ヘッド９をＸ軸方向ｘに移動させるＸ軸駆動手段とを備えている。Ｙ軸ガイド３の上面（支持面）３ａと、被測定物Ｗの上面（被測定面）ＷａとＹ軸スケール１０の被検出面とは略同一の水平面Ｌ上に設けられている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｙ軸ガイドを両端部に設けた定盤と、該定盤の上部に設けられて被測定物を載置する水平のテーブルと、前記定盤の各Ｙ軸ガイドにＹ軸スライダーを介して支持され、かつ前記テーブルの上方においてＸ軸方向に沿って設けられたＹ軸方向に移動自在のＸ軸ビームと、該Ｘ軸ビームに支持されてＸ軸方向に移動自在のＸ軸スライダーと、該Ｘ軸スライダーに支持されて前記テーブル上の被測定物を測定する測定ヘッドと、前記Ｘ軸ビームのＹ軸方向の移動距離を測定するＹ軸スケールとを備えた二次元測定機において、
前記Ｙ軸ガイドのＹ軸スライダーを支持する支持面と、前記テーブル上の被測定物の被測定面と、前記スケールの被検出面とが、テーブルに平行な略同一の平面上に設けられていることを特徴とする二次元測定機。
【請求項２】
前記Ｘ軸ビームをＹ軸方向に移動させるＹ軸駆動手段は、前記Ｙ軸ガイドのＹ軸スライダーを支持する支持面の近傍位置で前記Ｙ軸スライダーに駆動連結されていることを特徴とする請求項１に記載の二次元測定機。
【請求項３】
前記Ｘ軸スライダーはエアベアリングを介して前記Ｙ軸ガイドに支持されていることを特徴とする請求項１または２に記載の二次元測定機。
【請求項４】
前記Ｘ軸スライダーには、前記テーブルのＸ軸方向の中央を中心にして、Ｘ軸スライダーのＸ軸方向における移動方向と反対の方向に等距離だけ同期して移動するカウンターウエイトが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の二次元測定機。
【請求項５】
前記カウンターウエイトは、Ｙ軸スライダー間にＸ軸方向に向けて掛け渡した案内レールにＸ軸方向に移動自在に支持され、前記Ｘ軸ビームおよびＸ軸ビームと共に移動する部材の少なくとも一方に配設した複数個のプーリに巻き掛けた無端状の索状部材によって前記Ｘ軸スライダーに連結されて設けられていることを特徴とする請求項４に記載の二次元測定機。
【請求項６】
前記カウンターウエイトがＸ軸スライダーとは別の移動手段によって駆動されることを特徴とする請求項４に記載の二次元測定機。
【請求項７】
前記カウンターウエイトには、前記Ｙ軸スライダーに固定した照明器ガイドに支持されて前記テーブルの下部に配置され、前記Ｘ軸スライダーのＸ軸方向における移動位置に一致させてＸ軸方向に移動する透過照明器が、前記照明器ガイドまたは照明器ガイドと共に移動する部材に支持した複数個のプーリに巻き掛けた無端状の索状部材によって連結されていることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の二次元測定機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネルのガラス等の平板状の被測定物の寸法、形状の検査に使用される二次元測定機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の二次元測定機として、図６に示すように、一対の平行なＹ軸ガイド１００を設けた定盤１０１と、該定盤１０１の上部に設けられて被測定物Ｗを載置する水平のテーブル１０２と、前記定盤１０１の各Ｙ軸ガイド１００にＹ軸スライダー１０３を介して支持されてＹ軸方向に移動自在の門型をしたＸ軸ビーム１０４と、該Ｘ軸ビーム１０４に支持されてＸ軸方向に移動自在のＸ軸スライダー１０５と、該Ｘ軸スライダー１０５の前面に支持されて前記テーブル１０２上の被測定物Ｗを測定する測定ヘッド１０６と、前記Ｘ軸ビーム１０４のＹ軸方向ｙの移動距離を測定するスケール１０７とを備え、Ｘ軸駆動手段、Ｙ軸駆動手段１０８を作動させることにより、前記Ｘ軸スライダー１０５をＸ軸方向に移動させると共に、前記Ｘ軸ビーム１０４をＹ軸方向ｙに移動させて、前記測定ヘッド１０６をテーブル１０２上の被検出物Ｗの所定測定位置に付けて測定を行うようにしたヘッド移動型の二次元測定機Ｍが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特表平２−５０１３３０号公報
【特許文献２】
特開平７−１２５１２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の前記ヘッド移動型の二次元測定機Ｍでは、前記Ｙ軸ガイド１００とＹ軸スライダー１０３との支持案内部の位置と、前記被測定物Ｗの上面（測定面）の位置と、前記スケール１０７の測定面の位置と、Ｙ軸駆動手段１０８によるＸ軸ビーム１０４の駆動位置の少なくとも２つの位置がＺ軸方向ｚにおいて異なっていると共に、前記測定ヘッド１０６の重心のＹ軸方向ｙにおける位置Ｓ１が、Ｙ軸駆動手段１０８によるＸ軸ビーム１０４の駆動連結部の位置（Ｘ軸ビーム１０４の中心線の位置）Ｓｏから距離Ｈだけ前方に離れていてＸ軸ビーム１０４に測定ヘッド１０６の偏心重量が作用するため、Ｘ軸ビーム１０４は、Ｙ軸方向ｙに移動する際、Ｙ軸ガイド１００とＹ軸スライダー１０３との支持案内部の加工精度やＹ軸駆動手段の駆動力の変動等の影響も加わって、Ｙ軸方向ｙにおけるピッチング運動やＸ軸方向にヨーイング運動をし、これによって、例えば、Ｙ軸方向ｙへＸ軸ビーム１０４が角度θだけ揺れると、測定ヘッド１０６がＹ軸方向ｙにおける大きな変位ΔＨ１にもとづく測定誤差を生じ、前記測定ヘッド１０６による測定精度を向上させることが難しい問題があった。特に、前記Ｙ軸ガイド１００とＹ軸スライダー１０３との支持案内部によるピッチングの影響によってＸ軸ビーム１０４の移動が不安定になるおそれがあり、前記測定精度の向上は一層困難であった。
【０００５】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、被検査物に対して測定ヘッドを相対移動させる案内部における案内誤差の影響を小さく抑えて、被測定物の寸法、形状の測定を精度よく行うことができる二次元測定機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために、以下の点を特徴としている。
すなわち、請求項１に係る二次元測定機は、Ｙ軸ガイドを両端部に設けた定盤と、該定盤の上部に設けられて被測定物を載置する水平のテーブルと、前記定盤の各Ｙ軸ガイドにＹ軸スライダーを介して支持され、かつ前記テーブルの上方においてＸ軸方向に沿って設けられたＹ軸方向に移動自在のＸ軸ビームと、該Ｘ軸ビームに支持されてＸ軸方向に移動自在のＸ軸スライダーと、該Ｘ軸スライダーに支持されて前記テーブル上の被測定物を測定する測定ヘッドと、前記Ｘ軸ビームのＹ軸方向の移動距離を測定するスケールとを備えた二次元測定機において、前記Ｙ軸ガイドのＹ軸スライダーを支持する支持面と、前記テーブル上の被測定物の被測定面と、前記Ｙ軸スケールの被検出面とが、テーブルに平行な略同一の平面上に設けられていることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２に係る二次元測定機は、請求項１に記載の二次元測定機において、前記Ｘ軸ビームをＹ軸方向に移動させるＹ軸駆動手段が、前記Ｙ軸ガイドのＹ軸スライダーを支持する支持面の近傍位置で前記Ｙ軸スライダーに駆動連結されていることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項３に係る二次元測定機は、請求項１または２に記載の二次元測定機において、前記Ｘ軸スライダーがエアベアリングを介して前記Ｙ軸ガイドに支持されていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項４に係る二次元測定機は、請求項１〜３のいずれかに記載の二次元測定機において、前記Ｘ軸スライダーに、前記テーブルのＸ軸方向の中央を中心にして、Ｘ軸スライダーのＸ軸方向における移動方向と反対の方向に等距離だけ同期して移動するカウンターウエイトが設けられていることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項５に係る二次元測定機は、請求項４に記載の二次元測定機において、前記カウンターウエイトが、Ｙ軸スライダー間にＸ軸方向に向けて掛け渡した案内レールにＸ軸方向に移動自在に支持され、前記Ｘ軸ビームおよびＸ軸ビームと共に移動する部材の少なくとも一方に配設した複数個のプーリに巻き掛けた無端状の索状部材によって前記Ｘ軸スライダーに連結されて設けられていることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項６に係る二次元測定機は、請求項４に記載の二次元測定機において、前記カウンターウエイトがＸ軸スライダーとは別の移動手段によって駆動されることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項７に係る二次元測定機は、請求項４〜６のいずれかに記載の二次元測定機において、前記カウンターウエイトに、前記Ｙ軸スライダーに固定した照明器ガイドに支持されて前記テーブルの下部に配置され、前記Ｘ軸スライダーのＸ軸方向における移動位置に一致させてＸ軸方向に移動する透過照明器が、前記照明器ガイドまたは照明器ガイドと共に移動する部材に支持した複数個のプーリに巻き掛けた無端状の索状部材によって連結されていることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態に係る二次元測定機について図１〜図４を参照して説明する。
図１〜図４において、１は本発明の一実施の形態に係る二次元測定機である。該二次元測定機１は、架台２上に固定され、両端部にＹ軸方向ｙに沿う１対の平行なＹ軸ガイド３，３を水平にして設けた定盤４と、該定盤４の上部に水平に設けられて被測定物Ｗを載置する平面視で矩形のテーブル５と、前記定盤４の各Ｙ軸ガイド３，３にＹ軸スライダー６，６を介して支持され、かつ前記テーブル５の上方においてＹ軸方向ｙに直角なＸ軸方向ｘに沿って設けられたＹ軸方向ｙに移動自在のＸ軸ビーム７と、該Ｘ軸ビーム７に支持されてＸ軸方向ｘに移動自在のＸ軸スライダー８と、該Ｘ軸スライダー８に支持されて前記テーブル５上の被測定物Ｗを測定する測定ヘッド９と、前記Ｘ軸ビーム７のＹ軸方向ｙの移動距離を測定する標準尺としてのＹ軸スケール１０と、前記Ｘ軸ビーム７をＹ軸方向ｙに移動させるＹ軸駆動手段１１と、前記測定ヘッド９をＸ軸スライダー８を介してＸ軸方向ｘに移動させるＸ軸駆動手段１２とを備えている。
【００１４】
前記テーブル５は、前後端部を支持片５ａ，５ａを介して前記定盤４に固定された矩形の枠板に固定された透明なガラス板からなり、その上面までの高さが、該上面に載置した被測定物Ｗの上面（被測定面）Ｗａと前記定盤４のＹ軸ガイド３，３の上面（支持面）３ａ，３ａとが同一の水平面Ｌに位置するように設定されている。前記テーブル５の下面と定盤４の上面との間には側方（Ｘ軸方向ｘの外側）が開放された空間Ｅが設けられている。
前記各Ｙ軸スライダー６は、前記Ｙ軸ガイド３の上面３ａに平行な主体部６ａと、各Ｙ軸ガイド３の内側にあって上面３ａに直角な内側面３ｂに平行な側壁部６ｂとを有し、前記主体部６ａとＹ軸ガイド３の上面３ａとの間には、Ｙ軸スライダー６を支持する水平のエアベアリング１３ａが設けられ、前記側壁部６ｂと前記Ｙ軸ガイド３の内側面３ｂとの間には、Ｙ軸スライダー６のＸ軸方向への移動を拘束する垂直のエアベアリング１３ｂが設けられている。これらのエアベアリング１３ａ，１３ｂは、前記主体部３ａおよび側壁部３ｂに固定されたエア供給パッドと、該エア供給パッドから噴出されるエアを受ける受圧面をなす前記Ｙ軸ガイド３の上面３ａおよび内側面３ｂとからなる周知の構造を有している。
【００１５】
また、前記Ｘ軸スライダー８は、横断面が矩形をした前記Ｘ軸ビーム７を囲むようにして側面視で枠型状とされ、Ｘ軸スライダー８の上下面および前後面と、Ｘ軸スライダー８の矩形状の内周面との間には、Ｘ軸スライダー８をＸ軸方向に案内移動させるために、前記エアベアリング１３ａ，１３ｂと同様な構成のエアベアリング（図示せず）が設けられている。
前記測定ヘッド９は、顕微鏡９ａにＣＣＤカメラ９ｂを取り付けてなり、支持部材９ｃを介して前記Ｘ軸スライダー８の前面に支持されている。前記顕微鏡９ａは、その光軸Ｃが前記Ｘ軸方向ｘとＹ軸方向ｙに直角なＺ軸方向ｚ（被測定物Ｗの上面Ｗａに垂直な方向）に沿って設けられ、光学系の焦点距離を前記被測定物Ｗの上面Ｗａに合わせられるように調整可能となっている。
【００１６】
また、前記Ｙ軸スケール１０は、被検出面に目盛を形成したガラス製の標準尺部材を、前記Ｙ軸ガイド３の上面３ａに設けた１対のエアベアリング１３ａ，１３ａの間においてＹ軸方向ｙに沿って固定し、前記Ｙ軸スライダー６に固定した検出器で前記標準尺部材の目盛を測定して、Ｙ軸スライダー６の移動位置の位置データを検出するようにしたものであり、リニアエンコーダの一種とみることができる。
前記Ｙ軸駆動手段１１は、所定間隔をあけて対向させた一対のマグネットを、前記Ｙ軸ガイド３の外側のほぼ全長にわたって複数対配列してなるリニアモータマグネット１１ａと、前記Ｙ軸スライダーの外側部に固定され、前記リニアモータマグネット１１ａの一対のマグネット間に挿入されたリニアモータコイル１１ｂとを備えたＹ軸リニアモータとして構成されている。
前記Ｘ軸駆動手段１２は、前記Ｙ軸リニアモータと基本構成が同じであり、前記Ｙ軸スライダー６，６に両端部を固定してそれらの間に掛け渡したマグネットベース１２ａに固定して、Ｘ軸方向ｘに沿って設けたリニアモータマグネット１２ｂと、前記Ｘ軸スライダー８に固定され、リニアモータマグネット１２ｂ，１２ｂ間に挿入されているリニアモータコイル１２ｃとを備えたＸ軸リニアモータとして構成されている。
【００１７】
また、前記Ｙ軸スライダー６，６にはＸ軸方向ｘに沿って錘ガイド（案内レール）１４が掛け渡して固定されており、該錘ガイド１４には、前記測定ヘッド９とＸ軸スライダー８の合計重量と略等しい重量を有するカウンタウエイト１５が、Ｘ軸方向ｘに移動自在に支持されている。そして、該カウンタウエイト１５は、Ｘ軸ビーム７とＹ軸スライド６に回転自在に支持した上下、左右の４個のプーリ１６に掛け渡した無端状のワイヤロープ（索状部材）１７の下方の移動部に連結部１５ａで連結されており、該ワイヤロープ１７の上方の移動部に連結部８ａで連結された前記Ｘ軸スライダー８に対し、前記テーブル５のＸ軸方向ｘの中央を中心にして、Ｘ軸スライダー８のＸ軸方向ｘにおける移動方向と反対の方向に等距離だけ同期して移動するようになっている。
【００１８】
また、前記テーブル５の下部の空間Ｅには、前記Ｙ軸スライダー６，６の内端部に固定した支持材１８，１８間に掛け渡してＸ軸方向ｘに沿った照明器ガイド１９が設けられ、該照明器ガイド１９には、透過照明器２０がＸ軸方向ｘに移動自在に支持されている。そして、前記カウンタウエイト１５は前記支持材１８，１８に回転自在に支持した４個のプーリ２１に掛け渡した無端状のワイヤロープ２２の上方の移動部に連結され、前記透過照明器２０は前記ワイヤロープ２２の下方の移動部に連結され、前記カウンタウエイト１５と透過照明器２０とは互いにＸ軸方向ｘに関して反対方向に移動し、常に、前記測定ヘッド９の顕微鏡９ａの光軸Ｃに透過照明器２０の透過光の中心が一致するような移動位置関係を保つようになっている。
なお、前記カウンタウエイト１５は、前記Ｘ軸スライダー８によってプーリ１６に掛け渡したワイヤロープ１７を介して移動させる代わりに、専用のリニアモータ（Ｘ軸スライダー８とは別の移動手段）によりＸ軸方向に移動可能とし、Ｘ軸スライダー８の動く方向と反対方向に同期して移動する方式にしてもよい。この場合にも、前記透過照明器２０は、前記プーリ２１に掛け渡したワイヤロープ２２を介して、カウンタウエイト１５のＸ軸方向ｘの動きと反対方向に移動するので、Ｘ軸スライダー８の動きと同方向に同期して移動することとなる。
【００１９】
次に、前記実施の形態に係る二次元測定機１の作用について説明する。
従来の二次元測定機と同様に、前記テーブル５上に被測定物Ｗを載せ、該テーブル５の下方から前記透過照明器２０によって照射される透過光を前記測定ヘッド９の顕微鏡９ａで受けながら、前記Ｘ軸，Ｙ軸駆動手段１１，１２を作動させることにより、前記Ｘ軸スライダー８をＸ軸方向に移動させると共に、前記Ｘ軸ビーム７をＹ軸方向ｙに移動させて、前記測定ヘッド９をテーブル５上の被検出物Ｗの所定測定位置に付けて測定を行う。この測定に伴う測定ヘッド９のＸ，Ｙ軸方向ｘ，ｙの移動距離は、Ｘ軸ビーム７とＸ軸スライダー８との間に設けた図示しないＸ軸スケールと前記Ｙ軸スケール１０とによって検出され、これらの検出値と前記顕微鏡９ａを通して前記ＣＣＤカメラで検出される位置データとにもとづいて被検出物Ｗの所定部分の位置（寸法、形状）が測定される。
【００２０】
前記構成の二次元測定機１においては、測定の際に、特に、前記Ｘ軸ビーム７を前記定盤４のＹ軸ガイド３に対して前記エアベアリング１３ａ，１３ａを介して支持していて、前記駆動手段１１の駆動力の変動、Ｙ軸ガイド３とＹ軸スライダー６との間の支持案内部の加工誤差等によって、Ｘ軸ビーム７にＹ軸方向ｙにおけるピッチング運動が発生し、その影響により、前記測定ヘッド９がＹ軸方向に変位して、測定ヘッド９による被検出物Ｗの位置の測定結果に誤差が生じることが考えられる。
しかし、前記のように、Ｙ軸ガイド３の上面３ａと、前記Ｙ軸スケール１０の目盛を付した被検出面と、前記被測定物Ｗの上面Ｗａとを同一平面Ｌ上に位置させるように構成され、前記Ｙ軸スライダー６の顕微鏡９ａ側を延長してウエイトを付加することにより、Ｙ軸スライダー６の重心位置を顕微鏡９ａの位置Ｓ１に近づける構成となっているので、図５に示すように、前記Ｘ軸ビーム７の駆動連結部の位置Ｓｏと位置Ｓ１との間の距離Ｈを小さくすることができ、前記ピッチング運動によるＸ軸ビーム７の傾斜θにおいて、前記測定ヘッド９の顕微鏡９ａの焦点位置（測定位置）のＹ軸方向ｙにおける変位ΔＨ２を、従来の二次元測定機における変位ΔＨ１よりも極めて小さくすることができ、これにより、測定誤差を最小限に抑えて測定精度を向上させることができる。
【００２１】
また、前記Ｘ軸ビーム７をＹ軸方向ｙに移動させるＹ軸駆動手段１１が、前記Ｙ軸ガイド３におけるＹ軸スライダー６の支持面（上面３ａ）の近傍位置で前記Ｙ軸スライダー６にリニアモータコイル１１ｂを介して駆動連結されているので、前記Ｙ軸駆動手段１１によりＸ軸ビーム７を前記Ｙ軸ガイド３の上面３ａを支点にしてＹ軸方向ｙに倒すモーメントの発生が抑えられ、該Ｘ軸ビーム７のＹ軸方向ｙにおける転倒による測定ヘッド９の変位が生じないため、被検出物Ｗの位置の測定誤差を一層小さく抑えることができる。
【００２２】
また、前記Ｙ軸スライダー６がエアベアリング１３ａ，１３ｂを介してＹ軸ガイド３に支持されているので、前記Ｘ軸ビーム７のＹ軸方向ｙへの移動が極めて円滑に行われる。なお、前記Ｙ軸ガイド３に対するＹ軸スライド６の支持案内部（前記Ｘ軸ビーム７のＹ軸方向ｙにおける移動の案内部）に使用されるエアベアリング１３ａ，１３ｂは、Ｘ軸ビーム７の移動におけるピッチング動作により前記測定ヘッド９の測定に誤差を生じさせるおそれがあるが、前記のようにＹ軸ガイド３の上面３ａとＹ軸スケール１０の被検出面と被検出物Ｗの上面Ｗａとを略同一（同一を含む）の平面Ｌ上に位置させた構成の採用によって、前記測定誤差のおそれが解消されて、被測定物Ｗの位置を高精度に測定することができる。
【００２３】
また、前記テーブル５のＸ軸方向ｘの中央を中心にして、Ｘ軸スライダー８のＸ軸方向ｘにおける移動方向と反対の方向に等距離だけ、Ｘ軸スライダー８の移動に同期して移動するようにしたカウンターウエイト１５が、Ｙ軸スライダー６，６間にＸ軸方向ｘに向けて掛け渡した案内レール１４に支持され、Ｘ軸ビーム７やＸ軸ビーム７と共に移動するマグネットベース１２ａ等の部材に配設した複数個のプーリ１６に巻き掛けた無端状のワイヤロープ１７によって前記Ｘ軸スライダー８に連結して設けられているので、前記カウンタウエイト１５をＸ軸スライダー８の移動に円滑、かつ確実に同期させて移動させることができると共に、前記Ｘ軸ビーム７に作用する重量がＸ軸ビーム７の両端部のＹ軸スライダー６，６に均等に作用することとなり、各Ｙ軸スライダー６、６を駆動するＹ軸駆動手段１１の駆動力が同一となり、前記Ｘ軸ビーム７のヨーイング運動を抑えることができ、このヨーイング運動の影響による測定誤差を減少させることができ、また、構造も簡単である。
【００２４】
また、前記カウンターウエイト１５に、Ｙ軸スライダー６に固定した照明器ガイド１９に支持されてテーブル５の下部に配置され、Ｘ軸スライダー８のＸ軸方向ｘにおける移動位置に一致させてＸ軸方向ｘに移動する透過照明器２０が、照明器ガイド１９や照明器ガイド１９と共に移動する支持材１８等の部材に支持した複数個のプーリ２１に巻き掛けた無端状のワイヤロープ２２によって連結されているので、前記カウンタウエイト１５の移動を利用することにより、前記透過照明器２０をＸ軸スライダー８の移動に確実に同期して移動させることができる。したがって、前記カウンタウエイト１５の専用の移動手段を付設しなくてよいので、構造が簡単となる。
なお、前記カウンタウエイト１５にＸ軸スライダー８とは別の専用の移動手段を付設し、Ｘ軸スライダー８の動きと同期してＸ軸スライダー８の移動方向と反対方向に移動するようにした場合は、前記プーリ１６にワイヤロープ１７を巻き掛けた構造の伝動機構を介在させた移動手段とは異なり、前記カウンタウエイト１５を移動手段と直接的に連結して駆動することができるため、Ｘ軸スライダー８への負荷を減少させることができる。
【００２５】
なお、前記実施の形態に係る二次元測定機においては、前記Ｘ軸ビーム７（Ｘ軸スライダー６）をＹ軸方向ｙに移動させるＹ軸駆動手段１１としてリニアモータを使用したが、本発明はこれに限らず、ボールナットをＸ軸スライダー６に固定し、該ボールナットに螺合したボールねじ軸を電動サーボモータで回転することによって、前記ボールナット介してＸ軸スライダー６を移動させる構成のＹ軸駆動手段を採用することもできる。また、前記Ｙ軸ガイド３に対するＹ軸スライダー６の案内移動およびにＸ軸ビーム７に対するＸ軸スライダー８の案内移動をエアベアリングを介して行うようにしたが、これに限らず、案内レールとスライドとの間に転動体を介在させてなるリニアベアリングを使用して前記案内移動を行うようにすることもできる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば以下の優れた効果を奏する。
請求項１に係る二次元測定機によれば、Ｘ軸ビームをＹ軸スライダーを介して支持する定盤におけるＹ軸ガイドの支持面と、テーブル上の被測定物の被測定面と、Ｘ軸ビームのＹ軸方向における移動距離を測定するＹ軸スケールの被検出面とが、前記テーブルに平行な略同一の平面上に設けられているので、Ｙ軸駆動手段の駆動力の変動、Ｙ軸ガイドとＹ軸スライダーとの間の支持案内部の加工誤差等によって、Ｘ軸ビームにＹ軸方向におけるピッチング運動が発生しても、Ｘ軸ビームに支持された測定ヘッドがＹ軸方向に大きく変位するのを防止することができて、該測定ヘッドによる被検出物の位置の測定誤差を最小限に抑えることができる。
【００２７】
請求項２に係る二次元測定機によれば、Ｘ軸ビームをＹ軸方向に移動させるＹ軸駆動手段が、Ｙ軸ガイドのＹ軸スライダーを支持する支持面の近傍位置で前記Ｙ軸スライダーに駆動連結されているので、Ｙ軸駆動手段によりＸ軸ビームをＹ軸方向に倒すモーメントの発生を抑えることができ、被検出物の位置の測定誤差を一層小さく抑えることができる。
【００２８】
請求項３に係る二次元測定機によれば、Ｙ軸スライダーがエアベアリングを介してＹ軸ガイドに支持されているので、Ｘ軸ビームのＹ軸方向への移動を極めて円滑に行うことができると共に、Ｘ軸ビームのＹ軸方向における移動の案内部にピッチングやローリングを生じやすいエアベアリングを採用しても、測定精度を高め得る二次元測定機を実現することができる。
【００２９】
請求項４に係る二次元測定機によれば、Ｘ軸スライダーに、テーブルのＸ軸方向の中央を中心にして、Ｘ軸スライダーのＸ軸方向における移動方向と反対の方向に等距離だけ同期して移動するカウンターウエイトが連結されているので、Ｘ軸ビームに作用する重量がＸ軸ビームの両端部のＸ軸スライダーに均等に作用することとなり、各Ｙ軸スライダーを駆動するＹ軸駆動手段の駆動力が同一となり、Ｘ軸ビームのヨーイング運動を抑えることができ、このヨーイング運動の影響による測定誤差を減少させることができる。
【００３０】
請求項５に係る二次元測定機によれば、カウンターウエイトが、Ｙ軸スライダー間にＸ軸方向に向けて掛け渡した案内レールにＸ軸方向に移動自在に支持され、Ｘ軸ビームおよびＸ軸ビームと共に移動する部材の少なくとも一方に配設した複数個のプーリに巻き掛けた無端状の索状部材によってＸ軸スライダーに連結して設けられているので、前記カウンタウエイトをＸ軸スライダーの移動に円滑、かつ確実に同期させて移動させることができ、構造も簡単である。
【００３１】
請求項６に係る二次元測定機によれば、カウンターウエイトがＸ軸スライダーとは別の移動手段によって駆動される構成とされているので、プーリにワイヤロープを巻き掛けた構造の伝動機構を介在させた移動手段とは異なり、前記カウンタウエイトを移動手段と直接的に連結して駆動することができるため、Ｘ軸スライダーへの負荷を減少させることができる。
【００３２】
請求項７に係る二次元測定機によれば、カウンターウエイトに、Ｙ軸スライダーに固定した照明器ガイドに支持されてテーブルの下部に配置され、Ｘ軸スライダーのＸ軸方向における移動位置に一致させてＸ軸方向に移動する透過照明器が、照明器ガイドまたは照明器ガイドと共に移動する部材に支持した複数個のプーリに巻き掛けた無端状の索状部材によって連結されているので、前記カウンタウエイトの移動を利用することにより、前記透過照明器をＸ軸スライダーの移動に確実に同期して移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る二次元測定機を示す正面図である。
【図２】同じく側面図である。
【図３】同じく平面図図である。
【図４】同じく拡大背面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る二次元測定機の測定器ヘッドの被測定物に対するＹ軸方向における変位の状態を示す説明図である。
【図６】従来の二次元測定機の測定器ヘッドの被測定物に対するＹ軸方向における変位の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１  二次元測定機
３  Ｙ軸ガイド
３ａ  上面（支持面）
４  定盤
５  テーブル
６  Ｙ軸スライダー
７  Ｘ軸ビーム
８  Ｘ軸スライダー
９  測定ヘッド
１０  Ｙ軸スケール
１１  Ｙ軸駆動手段
１２  Ｘ軸駆動手段
１３ａ，１３ｂ  エアベアリング
１４  案内レール
１５  カウンタウエイト
１６，２１  プーリ
１７，２２  ワイヤロープ（索状部材）
１９  照明器ガイド
２０  透過照明器
Ｗ  被測定物
Ｗａ  上面（被測定面）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004212057.tif 000005
【図４】
2004212057.tif 000006
【図５】
2004212057.tif 000007
【図６】
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