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技術 測定機へのワーク載置方法および測定機

出願人 株式会社ミツトヨ
発明者 平野宏太郎渡辺亮介境久嘉
出願日 2014年11月10日 (6年0ヶ月経過) 出願番号 2014-227879
公開日 2016年5月23日 (4年6ヶ月経過) 公開番号 2016-090498
状態 特許登録済
技術分野 測定手段を特定しない測長装置
主要キーワード フィルタレギュレータ 膨満状態 昇降部分 上昇限度 テーブル部材 加圧エア源 強制開閉 弁開閉機構
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年5月23日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (20)

課題

構造を複雑化させることなく、搬入時のワークの衝突を解消できる、測定機へのワーク載置方法および測定機の提供。

解決手段

測定機のテーブル2にワーク3を載置する測定機へのワーク載置方法であって、前記ワーク3を前記テーブル2の上方に保持可能な保持装置と、前記テーブル2の上面を昇降させる昇降装置とを用い、前記保持装置で前記ワーク3を前記テーブル2の上方に保持しておき、前記昇降装置で前記テーブル2の上面を上昇させて前記ワーク3の下面に接触させ、前記ワーク3の荷重を前記テーブル2に負担させた後、前記保持装置によるワーク3の保持を解除する。

概要

背景

物品の寸法あるいは形状を測定するために、多様な測定機が使用されている。
例えば、物品の表面上の各点位置を測定するために、三次元測定機が使用されている。物品の表面の微細な形状や輪郭あるいは粗さを測定するために、表面性状測定機形状測定機、輪郭測定機または表面粗さ測定機)が使用されている。円筒状などの物品の真円度を測定するために、真円度測定機が使用されている。

これらの測定機では、測定対象であるワークは、測定用のテーブル(載物台)に載置される。そして、各測定内容に応じた測定用のヘッドを、テーブルに対して相対移動させながら、ワークの各部分に対する測定を行っている。
テーブルとヘッドとの相対移動には、様々な形式が用いられるが、多くの測定機ではテーブルの移動が行われており、その移動機構には測定機としての精度を確保するために高精度なガイド機構あるいは軸受機構が採用されている。

例えば、真円度測定機においては、ワークを回転させつつその周面を測定するために、回転テーブルが使用される。回転テーブルには、高い回転精度を実現するために、エアベアリングが採用される(特許文献1参照)。
回転テーブルのエアベアリングにおいて、回転側であるロータと固定側であるステータとの間隙には数μm〜十数μm(ミクロン)の空気層が形成され、ロータはステータに対して空気層の剛性によって浮上支持され、非接触での回転を実現している。
ロータおよびステータは、空気層を介して対向する受圧面を有する。それぞれの受圧面の形状は、真円度測定機の主要な性能である回転精度に大きく影響する。したがって、高い回転精度を得ることを目的として、エアベアリングのロータおよびステータの各受圧面の仕上げ加工には、サブミクロンオーダ幾何精度が要求される。

近年、測定機における測定対象の巨大化が進んでいる。例えば、風力発電ロータ、水力タービン等の巨大なワークの真円度測定の要求がある。
これらの巨大なワークを、測定機のテーブルに載置するためには、クレーンリフター等の揚重装置による吊り込みが行われる。
しかし、小型のワークをテーブル上に作業者がていねいに載置する状況に比べて、クレーンでの巨大なワークの吊り込み作業では細かな動作を期待できない。

すなわち、クレーンでの巨大なワークの吊り込み作業では、ワークをテーブル面上近傍に移動させた後、ワークやテーブルの損傷を防止するため、衝突が発生しないようにワークを低速で降下させる必要がある。
しかし、前述のような細かな動作は、熟練者には可能であっても、一般の作業者には困難である。さらに、一般のクレーンやリフターは十分な低速度の設定ができなかったり、動作が間欠的であったりする。
このような背景から、クレーン等による吊り込みにおいては、ワークと測定テーブルとが衝突しがちである。
そして、クレーン等で吊り込むワークの質量が大きい場合、その衝撃も大きくなり、測定機の高精度ではあるが頑強ではないガイド機構や軸受機構を損傷する等の可能性がある。

例えば、前述した真円度測定機の回転テーブルにワークを積載する場合、ワークの荷重は、ロータとステータとの間の空気層で受け止められる。ここで、積載するワークが巨大で重量が大きく、かつ衝撃的に積載されると、このエアベアリングの空気層が有する負荷容量を超えて、ロータおよびステータの各対向面が接触してしまう可能性がある。このような接触があると、エアベアリングの対向面に損傷が生じ、回転精度が劣化する虞があるとともに、さらに回転状態での固体接触による大きな損傷(カジリ)が生じると、回転動作自体が不能になる虞がある。
このような問題に対して、いくつかの対策が提案されている。

特許文献2には、三次元測定機にワークを搬入するための装置および方法が示されている。特許文献2では、測定機の定盤の上に可搬定盤を設置する。そして、可搬定盤を測定手段の下方から側方移動台上へと移動させ、この状態で上方からクレーンでワークを吊り込み、可搬定盤上に載置する。そして、載置されたワークとともに可搬定盤を定盤の上つまり測定手段の下方に引き込み、測定を行う。このような構成では、クレーンで吊り込まれる際の衝撃は側方の移動台で負担され、測定機の定盤への影響を避けることができる。

特許文献3には、防振台を備えた測定装置において、ワーク受け渡し時にワークテーブル振動してワークが破損するのを防止するための構成が示されている。特許文献3では、ワークの受け渡しの際に、防振台のワークテーブルを下方向に引き寄せてロック可能な構成とする。このようにロックすることで、ワークの受け渡し時に、外力によりワークテーブルが振動してワークを破損することを防止しつつ、ロックを解除することで本来の防振機能を利用できるようにしている。

概要

構造を複雑化させることなく、搬入時のワークの衝突を解消できる、測定機へのワーク載置方法および測定機の提供。測定機のテーブル2にワーク3を載置する測定機へのワーク載置方法であって、前記ワーク3を前記テーブル2の上方に保持可能な保持装置と、前記テーブル2の上面を昇降させる昇降装置とを用い、前記保持装置で前記ワーク3を前記テーブル2の上方に保持しておき、前記昇降装置で前記テーブル2の上面を上昇させて前記ワーク3の下面に接触させ、前記ワーク3の荷重を前記テーブル2に負担させた後、前記保持装置によるワーク3の保持を解除する。

目的

本発明の目的は、構造を複雑化させることなく、搬入時のワークの衝突を解消できる、測定機へのワーク載置方法および測定機を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

測定機のテーブルにワークを載置する測定機へのワーク載置方法であって、前記ワークを前記テーブルの上方に保持可能な保持装置と、前記テーブルの上面を昇降させる昇降装置とを用い、前記保持装置で前記ワークを前記テーブルの上方に保持しておき、前記昇降装置で前記テーブルの上面を上昇させて前記ワークの下面に接触させ、前記ワークの荷重を前記テーブルに負担させた後、前記保持装置による前記ワークの保持を解除することを特徴とする測定機へのワーク載置方法。

請求項2

請求項1に記載した測定機へのワーク載置方法において、前記ワークの荷重を前記テーブルに負担させる操作は、前記テーブルを上昇させて前記ワークの下面に接触させた後、そのまま前記テーブルの上昇を継続させて前記ワークの荷重を前記テーブルに負担させる操作であることを特徴とする測定機へのワーク載置方法。

請求項3

請求項1または請求項2に記載した測定機へのワーク載置方法において、前記保持装置で前記ワークを基準位置にある前記テーブルの上方に保持し、前記昇降装置で前記テーブルの上面を前記基準位置から上昇させて前記ワークの下面に接触させ、前記ワークの荷重を前記テーブルに負担させた後、前記保持装置による保持を解除し、前記昇降装置で前記テーブルの上面を下降させて前記基準位置に復帰させることを特徴とする測定機へのワーク載置方法。

請求項4

請求項1または請求項2に記載した測定機へのワーク載置方法において、前記昇降装置で前記テーブルの上面を基準位置より下方の待機位置まで下降させておき、前記保持装置で前記ワークを前記テーブルの上方かつ前記基準位置より下方に保持し、前記昇降装置で前記テーブルの上面を待機位置から上昇させて前記ワークの下面に接触させ、前記ワークの荷重を前記テーブルに負担させた後、前記保持装置による保持を解除し、前記昇降装置で前記テーブルの上面を上昇させて前記基準位置に復帰させることを特徴とする測定機へのワーク載置方法。

請求項5

ワークが上面に載置されるテーブルを有しかつベース上に設置されるテーブル装置と、前記テーブルに載置された前記ワークを測定する測定装置と、前記テーブルから前記ベースまでの間に設置されて前記テーブルを前記ベースに対して昇降させる昇降装置と、前記昇降装置を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記テーブルの上方に前記ワークが保持された状態で、前記テーブルを上昇させて前記ワークの下面に接触させた後、前記ワークの荷重を前記テーブル装置に負担させる、ことを特徴とする測定機。

請求項6

請求項5に記載した測定機において、前記昇降装置は、前記テーブル装置と前記ベースとの間に設けられた除振台であって、前記ベースに配置される下面部材と、前記テーブル装置を支持する上面部材と、前記下面部材に設置されて前記上面部材を支持するガススプリングと、を備えた除振台と、前記ガススプリングへのガス供給を行うガス経路と、前記ガス経路によるガス供給を制御するための制御弁と、を有し、前記制御装置は、前記制御弁による前記ガススプリングへのガス供給を制御することで、前記昇降装置の動作を制御することを特徴とする測定機。

請求項7

請求項6に記載した測定機において、前記除振台は、前記上面部材と前記下面部材との間に設置された複数の前記ガススプリングと、前記ガススプリングにそれぞれ接続され、前記ガススプリングが縮んだ際に前記ガス経路からのガスを追加し、かつ前記ガススプリングが延びた際には前記ガススプリングからガスを排出する調整弁と、を有する傾き調整機能付き除振台であり、前記昇降装置は、前記除振台と、前記調整弁を強制開閉させる弁開閉機構とを有し、前記制御装置は、前記弁開閉機構により前記調整弁を強制開閉することで、前記ガススプリングへのガス供給を制御することを特徴とする測定機。

請求項8

請求項5に記載した測定機において、前記昇降装置は、前記テーブル装置に設置されて前記テーブルを昇降可能に支持する昇降機構であることを特徴とする測定機。

技術分野

0001

本発明は、測定機へのワーク載置方法および測定機に関する。

背景技術

0002

物品の寸法あるいは形状を測定するために、多様な測定機が使用されている。
例えば、物品の表面上の各点位置を測定するために、三次元測定機が使用されている。物品の表面の微細な形状や輪郭あるいは粗さを測定するために、表面性状測定機形状測定機、輪郭測定機または表面粗さ測定機)が使用されている。円筒状などの物品の真円度を測定するために、真円度測定機が使用されている。

0003

これらの測定機では、測定対象であるワークは、測定用のテーブル(載物台)に載置される。そして、各測定内容に応じた測定用のヘッドを、テーブルに対して相対移動させながら、ワークの各部分に対する測定を行っている。
テーブルとヘッドとの相対移動には、様々な形式が用いられるが、多くの測定機ではテーブルの移動が行われており、その移動機構には測定機としての精度を確保するために高精度なガイド機構あるいは軸受機構が採用されている。

0004

例えば、真円度測定機においては、ワークを回転させつつその周面を測定するために、回転テーブルが使用される。回転テーブルには、高い回転精度を実現するために、エアベアリングが採用される(特許文献1参照)。
回転テーブルのエアベアリングにおいて、回転側であるロータと固定側であるステータとの間隙には数μm〜十数μm(ミクロン)の空気層が形成され、ロータはステータに対して空気層の剛性によって浮上支持され、非接触での回転を実現している。
ロータおよびステータは、空気層を介して対向する受圧面を有する。それぞれの受圧面の形状は、真円度測定機の主要な性能である回転精度に大きく影響する。したがって、高い回転精度を得ることを目的として、エアベアリングのロータおよびステータの各受圧面の仕上げ加工には、サブミクロンオーダ幾何精度が要求される。

0005

近年、測定機における測定対象の巨大化が進んでいる。例えば、風力発電ロータ、水力タービン等の巨大なワークの真円度測定の要求がある。
これらの巨大なワークを、測定機のテーブルに載置するためには、クレーンリフター等の揚重装置による吊り込みが行われる。
しかし、小型のワークをテーブル上に作業者がていねいに載置する状況に比べて、クレーンでの巨大なワークの吊り込み作業では細かな動作を期待できない。

0006

すなわち、クレーンでの巨大なワークの吊り込み作業では、ワークをテーブル面上近傍に移動させた後、ワークやテーブルの損傷を防止するため、衝突が発生しないようにワークを低速で降下させる必要がある。
しかし、前述のような細かな動作は、熟練者には可能であっても、一般の作業者には困難である。さらに、一般のクレーンやリフターは十分な低速度の設定ができなかったり、動作が間欠的であったりする。
このような背景から、クレーン等による吊り込みにおいては、ワークと測定テーブルとが衝突しがちである。
そして、クレーン等で吊り込むワークの質量が大きい場合、その衝撃も大きくなり、測定機の高精度ではあるが頑強ではないガイド機構や軸受機構を損傷する等の可能性がある。

0007

例えば、前述した真円度測定機の回転テーブルにワークを積載する場合、ワークの荷重は、ロータとステータとの間の空気層で受け止められる。ここで、積載するワークが巨大で重量が大きく、かつ衝撃的に積載されると、このエアベアリングの空気層が有する負荷容量を超えて、ロータおよびステータの各対向面が接触してしまう可能性がある。このような接触があると、エアベアリングの対向面に損傷が生じ、回転精度が劣化する虞があるとともに、さらに回転状態での固体接触による大きな損傷(カジリ)が生じると、回転動作自体が不能になる虞がある。
このような問題に対して、いくつかの対策が提案されている。

0008

特許文献2には、三次元測定機にワークを搬入するための装置および方法が示されている。特許文献2では、測定機の定盤の上に可搬定盤を設置する。そして、可搬定盤を測定手段の下方から側方移動台上へと移動させ、この状態で上方からクレーンでワークを吊り込み、可搬定盤上に載置する。そして、載置されたワークとともに可搬定盤を定盤の上つまり測定手段の下方に引き込み、測定を行う。このような構成では、クレーンで吊り込まれる際の衝撃は側方の移動台で負担され、測定機の定盤への影響を避けることができる。

0009

特許文献3には、防振台を備えた測定装置において、ワーク受け渡し時にワークテーブル振動してワークが破損するのを防止するための構成が示されている。特許文献3では、ワークの受け渡しの際に、防振台のワークテーブルを下方向に引き寄せてロック可能な構成とする。このようにロックすることで、ワークの受け渡し時に、外力によりワークテーブルが振動してワークを破損することを防止しつつ、ロックを解除することで本来の防振機能を利用できるようにしている。

先行技術

0010

実公平03−008969号公報
特公平02−062006号公報
特開2003−045492号公報

発明が解決しようとする課題

0011

前述した特許文献2の構成では、搬入時にクレーンで吊り込まれるワークが可搬定盤に衝突しても、測定機の定盤への影響は解消できる。
しかし、可搬定盤およびこれを側方へ引き出す機構が必要であり、構造の複雑化が避けられない。さらに、特許文献2の構成は、搬入されるワークと可搬定盤との衝突自体を解消できるものではない。そして、可搬定盤とワークとの衝突が生じれば、可搬定盤およびワークに損傷を与える可能性がある。

0012

前述した特許文献3の構成では、ワークの搬入時に、外力によりワークテーブルが振動してワークを破損することは防止できる。
しかし、特許文献3の構成は、搬入されるワークとワークテーブルとの衝突自体を解消できるものではない。そして、ワークテーブルとワークとの衝突が生じれば、ワークおよびワークテーブルないしは測定機に損傷を与える可能性がある。

0013

本発明の目的は、構造を複雑化させることなく、搬入時のワークの衝突を解消できる、測定機へのワーク載置方法および測定機を提供することにある。

課題を解決するための手段

0014

本発明の測定機へのワーク載置方法は、測定機のテーブルにワークを載置する測定機へのワーク載置方法であって、前記ワークを前記テーブルの上方に保持可能な保持装置と、前記テーブルの上面を昇降させる昇降装置とを用い、前記保持装置で前記ワークを前記テーブルの上方に保持しておき、前記昇降装置で前記テーブルの上面を上昇させて前記ワークの下面に接触させ、前記ワークの荷重を前記テーブルに負担させた後、前記保持装置による前記ワークの保持を解除することを特徴とする。

0015

このような本発明では、上方に保持されたワークに対してテーブルを上昇させることにより、ワークを保持装置で保持した状態のまま、ワークとテーブルとを接触させることができる。そして、既に接触した状態で、荷重をテーブル側に負担させ、保持装置の負担を解除することで、ワークをテーブルに載置することができる。
すなわち、ワークの荷重の保持装置からテーブルへの移行が、予めワークとテーブルとを接触させた状態で行われるため、衝突という状況が生じない。

0016

そして、本発明では、ワークを保持する保持装置は、従来のクレーン等を利用することができ、テーブルを昇降させる昇降装置としては、測定機に既存の機構を用いることができ、あるいは追加的な構成を用いる場合でも簡単な装置構成にとどめることができる。
このように、本発明により、前述した目的を達成することができる。

0017

なお、本発明が適用される測定機としては、物品の寸法あるいは形状を測定するための多様な測定機が該当する。
例えば、物品の表面上の各点位置を測定する三次元測定機、物品の表面の微細な形状や輪郭あるいは粗さを測定する表面性状測定機(形状測定機、輪郭測定機または表面粗さ測定機)、円筒状などの物品の真円度を測定する真円度測定機が適用できる。
そして、テーブルとしては、平面的に移動するXYテーブル(三次元測定機など)あるいは回転テーブル(真円度測定機など)が利用できる。平面的に移動するテーブルとして、X軸またはY軸の一軸方向の移動だけでもよい。一方、XY二軸に加えて、Z軸方向に移動可能でもよい。

0018

本発明の測定機へのワーク載置方法において、前記ワークの荷重を前記テーブルに負担させる操作は、前記テーブルを上昇させて前記ワークの下面に接触させた後、そのまま前記テーブルの上昇を継続させて前記ワークの荷重を前記テーブルに負担させる操作であることが望ましい。

0019

このような本発明では、ワークとテーブルとが接触した状態で、テーブルを僅かに上昇させる動作により、ワークの荷重負担を保持装置からテーブルへ転換することができる。このため、ワークの荷重をテーブルで負担させる際に、ワークはテーブル上方に保持したまま動かす必要がない。
ワークの質量が大きい場合、ワークを下降させるためには、保持装置の微妙な操作が必要になるが、本発明によればワークを動かさないため、このような熟練が必要な微妙な操作を解消することができる。

0020

なお、本発明の測定機へのワーク載置方法において、ワークの荷重をテーブルに負担させる操作は、ワークの下面に接触した状態でテーブルを停止させ、この状態でワークを僅かに下降させる動作であってもよい。
このようなワークを僅かに下降させる動作は、保持装置によるワークの保持を解除する動作により生じさせることができる。さらに、テーブルの上昇およびワークの下降の両方により、荷重負担の保持装置からテーブルへの転換を行ってもよい。

0021

本発明の測定機へのワーク載置方法において、前記保持装置で前記ワークを基準位置にある前記テーブルの上方に保持し、前記昇降装置で前記テーブルの上面を前記基準位置から上昇させて前記ワークの下面に接触させ、前記ワークの荷重を前記テーブルに負担させた後、前記保持装置による保持を解除し、前記昇降装置で前記テーブルの上面を下降させて前記基準位置に復帰させる、という手順とすることができる。

0022

このような本発明では、テーブルを基準位置(測定機で測定を行う際の測定位置など)から上昇させ、ワークに接触し、荷重負担した後、ワークおよびテーブルを基準位置に復帰させることができる。従って、ワークの受け渡しを基準位置よりも上方で行うことができ、ワークの搬入にあたって周囲の機器との干渉などを未然に回避することができる。

0023

本発明の測定機へのワーク載置方法において、前記昇降装置で前記テーブルの上面を基準位置より下方の待機位置まで下降させておき、前記保持装置で前記ワークを前記テーブルの上方かつ前記基準位置より下方に保持し、前記昇降装置で前記テーブルの上面を前記待機位置から上昇させて前記ワークの下面に接触させ、前記ワークの荷重を前記テーブルに負担させた後、前記保持装置による保持を解除し、前記昇降装置で前記テーブルの上面を上昇させて前記基準位置に復帰させる、という手順とすることができる。

0024

このような本発明では、テーブルを基準位置(測定機で測定を行う際の測定位置など)から待機位置まで待避させておき、この状態でワークを搬入するため、接触前のワークを基準位置またはその近傍に保持することができる。従って、ワークとテーブルとの接触ないしその後のテーブルの基準位置への復帰のための移動量を最小限にすることができる。

0025

本発明の測定機は、ワークが上面に載置されるテーブルを有しかつベース上に設置されるテーブル装置と、前記テーブルに載置された前記ワークを測定する測定装置と、前記テーブルから前記ベースまでの間に設置されて前記テーブルを前記ベースに対して昇降させる昇降装置と、前記昇降装置を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記テーブルの上方に前記ワークが保持された状態で、前記テーブルを上昇させて前記ワークの下面に接触させた後、前記ワークの荷重を前記テーブル装置に負担させる、ことを特徴とする。

0026

このような本発明では、前述した本発明の測定機へのワーク載置方法で述べた通りの操作を行うことで、同方法で述べた通りの作用効果を得ることができる。
この際、前述したワーク載置方法における保持装置としては、外部のクレーン等の揚重装置を用いればよい。

0027

本発明の測定機において、前記昇降装置は、前記テーブル装置と前記ベースとの間に設けられた除振台であって、前記ベースに配置される下面部材と、前記テーブル装置を支持する上面部材と、前記下面部材に設置されて前記上面部材を支持するガススプリングと、を備えた除振台と、前記ガススプリングへのガス供給を行うガス経路と、前記ガス経路によるガス供給を制御するための制御弁と、を有し、前記制御装置は、前記制御弁による前記ガススプリングへのガス供給を制御することで、前記昇降装置の動作を制御することが好ましい。

0028

このような本発明では、既存の除振台に、ガススプリングへのガス供給を行うガス経路と、このガス経路におけるガス供給を制御する制御弁とを追加することで、前述した本発明の測定機へのワーク載置方法における昇降装置をきわめて容易に実現することができる。

0029

本発明の測定機において、前記除振台は、前記上面部材と前記下面部材との間に設置された複数の前記ガススプリングと、前記ガススプリングにそれぞれ接続され、前記ガススプリングが縮んだ際に前記ガス経路からのガスを追加し、かつ前記ガススプリングが延びた際には前記ガススプリングからガスを排出する調整弁と、を有する傾き調整機能付き除振台であり、前記昇降装置は、前記除振台と、前記調整弁を強制開閉させる弁開閉機構とを有し、前記制御装置は、前記弁開閉機構により前記調整弁を強制開閉することで、前記ガススプリングへのガス供給を制御することが好ましい。

0030

このような本発明では、既存の傾き調整機能付き除振台が、ガス経路および調整弁を備えているため、この調整弁を弁開閉機構で強制開閉させることで、昇降装置の制御弁として機能させることができ、これらを利用して昇降装置を構成するとともに、制御装置による制御を可能とする。
弁開閉機構としては、上面部材が傾いた際に制御弁に加わる変位等と同様な状況を、仮想的に実現できるものであればよく、制御弁を外部操作するソレノイドや、シリンダ装置等を適宜利用することができる。
従って、本発明では、既存の傾き調整機能付き除振台に加えて、弁開閉機構の僅かな追加によって、昇降装置を実現することができ、追加的な装置構成を一層簡素にすることができる。

0031

本発明の測定機において、前記昇降装置は、前記テーブル装置に設置されて前記テーブルを昇降可能に支持する昇降機構であるとしてもよい。
このような昇降機構としては、テーブルの下面を支持するエアシリンダ等をテーブル装置に設置し、このエアシリンダ等を伸縮させることで、テーブルをテーブル装置の本体に対して昇降させる機構などが利用できる。

0032

このような本発明では、昇降装置がテーブル装置に内蔵されることになるため、測定機としての構成の簡素化、小型化を図ることができる。
また、ワークとともに昇降するのがテーブルだけになり、テーブル装置の全体は昇降させなくてよいため、昇降のための駆動力を削減することができる。

発明の効果

0033

本発明の測定機へのワーク載置方法および測定機によれば、テーブルを昇降させることにより、ワークの荷重負担に先立ってワークの下面と接触させておくことができ、構造を複雑化させることなく、搬入時のワークの衝突を解消することができる。

図面の簡単な説明

0034

本発明の第1実施形態の全体構成を示す図。
前記第1実施形態の制御系統を示す図。
前記第1実施形態の調整弁の通常状態を示す断面図。
前記第1実施形態の調整弁の下降状態を示す断面図。
前記第1実施形態の調整弁の上昇状態を示す断面図。
前記第1実施形態の調整弁の強制開状態を示す断面図。
前記第1実施形態の前提となる従来の除振台を示す図。
前記従来の除振台の調整弁を示す断面図。
前記従来の除振台の調整弁の下降状態を示す断面図。
前記従来の除振台の調整弁の上昇状態を示す断面図。
前記第1実施形態での動作を示すフロー図。
前記第1実施形態での動作を示す模式図。
本発明の第2実施形態の制御系統を示す図。
前記第2実施形態の動作を示すフロー図。
前記第2実施形態での動作を示す模式図。
本発明の第3実施形態の構成を示す図。
本発明の第4実施形態の構成を示す図。
前記第4実施形態のテーブルの支持構造を示す断面図。
前記第4実施形態のテーブルの下限状態を示す断面図。
前記第4実施形態のテーブルの上限状態を示す断面図。
本発明の第5実施形態の構成を示す図。

実施例

0035

〔第1実施形態〕
図1において、真円度測定機1は本発明に基づく測定機である。真円度測定機1はテーブル2を有し、その上面には測定対象のワーク3が載置される。
本実施形態において、ワーク3は、作業者が手作業で搬送可能な一般的な重量よりも大きい。このために、ワーク3をテーブル2に載置するために、ワーク3を吊り下げるクレーン4が使用される。クレーン4は本発明の保持装置に相当する。

0036

このようなクレーン4で重量の大きなワーク3を搬入する際に、ワーク3とテーブル2との衝突を防止するために、本実施形態では、本発明に基づく測定機へのワーク載置方法を採用する。

0037

測定機である真円度測定機1は、測定機本体10を有し、その上面には測定装置20およびテーブル装置30が設置されている。測定機本体10は、除振台40を介して平坦なベース9上に支持されている。
測定機本体10は、高剛性を有する箱状の構造体であり、上面に設置された測定装置20およびテーブル装置30の相対位置を高精度に維持する。
真円度測定機1は、さらに、テーブル装置30および除振台40に加圧エアを供給するエア供給装置50、および各部の動作を制御する制御装置60を備えている。

0038

エア供給装置50は、アキュムレータあるいはコンプレッサ等の加圧エア源51と、加圧エア源51からの加圧エアの濾過および調圧を行うフィルタレギュレータ52を有する。
加圧エア源51からの加圧エアは、フィルタレギュレータ52を通った後、配管53によりテーブル装置30に供給され、配管54により除振台40に供給される。

0039

制御装置60は、パーソナルコンピュータ等で構成され、所定の動作プログラムに従って測定装置20、テーブル装置30、除振台40およびエア供給装置50の動作を制御する。なお、測定装置20、テーブル装置30、除振台40およびエア供給装置50と制御装置60との間には、コントローラ61が介在されている、
また、測定装置20から得られた測定データを、所定の動作プログラムに従って処理し、測定結果を作成する。

0040

測定装置20は、測定機本体10の上面に起立するコラム21と、コラム21に沿って昇降するスライダ22と、スライダ22に支持されて水平に進退可能なアーム23と、アーム23の先端に支持された検出器24とを有する。

0041

測定装置20は、制御装置60で実行される動作プログラムに従って、スライダ22およびアーム23を移動させ、テーブル2に載置されたワーク3に検出器24を近接させてワーク3の周面の測定を行う。検出器24からの測定データは、制御装置60に転送され、所定の処理を経て真円度として評価される。

0042

テーブル装置30は、図2に示すように、前述したテーブル2が上面に配置されたテーブル本体31と、テーブル本体31に対するテーブル2の中心軸線水平位置を調整する二軸の調整機構32とを有する。テーブル2は円板状に形成され、テーブル本体31の上面に沿って支持される。

0043

テーブル装置30は、さらに、テーブル本体31を測定機本体10に対して垂直な回転軸まわりに回転自在に支持する空気静圧軸受33と、テーブル本体31を前述した回転軸まわりに回転させる駆動モータ34とを有する。空気静圧軸受33および駆動モータ34は、測定機本体10に収容されている。

0044

空気静圧軸受33には、配管53により、エア供給装置50からの加圧エアが供給される。この加圧エアにより、空気静圧軸受33の摺動面に薄い静圧空気層を形成することで、テーブル本体31は高精度かつ非接触状態で、回転自在に支持される。

0045

駆動モータ34は、測定機本体10を通る配線を介してコントローラ61に接続されている。コントローラ61は制御装置60に接続され、制御装置60の制御のもとで駆動電力を供給し、駆動モータ34を所定の回転速度で回転させる。

0046

除振台40は、図2に示すように、ベース9に設置される下面部材41と、測定機本体10を支持する上面部材42と、下面部材41に設置されて上面部材42を支持する複数のガススプリング43と、を有する。
ガススプリング43は、それぞれ上面部材42および下面部材41の間であって、例えば、上面部材42で支持される測定機本体10の重心を内包する水平面内の3ヵ所に設置されている。

0047

ガススプリング43には、配管54により、エア供給装置50からの加圧エアが供給される。この加圧エアにより、ガススプリング43が下面部材41と上面部材42との間で膨満状態とされ、上面部材42の荷重を支持しつつ、下面部材41からの振動を吸収し、上面部材42への伝達を遮断することができる。

0048

本実施形態の除振台40は、傾き調整機構49を有する。
傾き調整機構49として、下面部材41には、ガススプリング43にそれぞれ接続され、ガススプリング43が縮んだ際にはガススプリング43に配管54からの加圧エアを追加し、かつガススプリング43が延びた際にはガススプリング43から加圧エアを排出する調整弁45が設置され、上面部材42には調整弁45ごとに、調整弁45を強制開閉するための作動ユニット46が設置されている。
図3図4および図5には、調整弁45および作動ユニット46が拡大図示されている。

0049

調整弁45は、下面部材41に固定されたケース451と、ケース451内を上下に移動可能な移動部材452とを有する。
移動部材452は、コイルばね453によりフランジ部454を上向きに付勢されている。
ケース451の上部には、揺動部材457が設置され、その下面には移動部材452の上端456が当接されている。揺動部材457は、コイルばね458により、揺動端459(回動軸と反対側の端部)を常時上向きに付勢されている。

0050

ケース451には、エア供給装置50のフィルタレギュレータ52に続く配管54と、ガススプリング43に続く配管54とが接続され、これらの一対の配管54はケース451内のポート455を通して互いに連通されている。
フランジ部454は、移動部材452が上昇限にあるとき、前述した一対の配管54を連通するポート455を封止する。この状態では、配管54からのガススプリング43への加圧エア供給が遮断される。

0051

一方、揺動部材457の揺動端459が外力により押し下げられた際には、移動部材452およびフランジ部454が下降するため、ポート455が開放される。この状態では、フィルタレギュレータ52からの加圧エアが、配管54を通してガススプリング43へ供給される。
従って、調整弁45は、通常は配管54を遮断しているが、揺動部材457の揺動端459を押し下げることで、配管54を開通させることができる。

0052

作動ユニット46は、上面部材42に固定されたブッシュ461と、ブッシュ461に同軸状態挿通されたステム462と、ステム462の下端に固定されたキャップ463とを有する。
キャップ463は、前述した揺動部材457の揺動端459の上方に設定され、上面部材42が下面部材41に近接した際に、揺動端459を押してガススプリング43への加圧エア供給を実行させる(図7参照)。

0053

図2に示すように、ガススプリング43、調整弁45および作動ユニット46は、それぞれ上面部材42および下面部材41の複数箇所に設置されている。
ここで、テーブル2に載置されたワーク3の重心がテーブル2の中心に対して偏っていると、上面部材42の各部の荷重も偏り、荷重が大きい部分ではガススプリング43が縮み、荷重が小さい部分ではガススプリング43が延びる。その結果、上面部材42が下面部材41に対して傾斜し、互いに平行でなくなる。

0054

そして、傾斜に伴って上面部材42の何れかの部位が下降または上昇すると、その部位のガススプリング43に接続された調整弁45により、ガススプリング43に対する加圧エアの追加または排出が行われ、これにより傾きが自動的に回復される。

0055

図4に示すように、上面部材42の何れかの部位に設置されたガススプリング43が縮み、同部位の作動ユニット46が下降すると、同部位の作動ユニット46により調整弁45の揺動部材457が押されてポート455が開かれる。そして、配管54からの加圧エアがガススプリング43に追加され、ガススプリング43が延び、上面部材42の下降していた部位が再び上昇する。

0056

図5に示すように、上面部材42の何れかの部位に設置されたガススプリング43が延び、同部位の作動ユニット46が上昇すると、同部位の作動ユニット46により調整弁45の揺動部材457の押圧が解除され、ポート450が開かれてガススプリング43の内部の加圧エアが排出される。これにより、ガススプリング43が縮み、上面部材42の上昇していた部位が再び下降する。

0057

このような複数のガススプリング43および各々の調整弁45の動作により、自動的に上面部材42の傾斜が解消され、下面部材41に対して常に平行に維持される。
これらにより、除振台40の傾き調整機構49が構成されている。

0058

本実施形態においては、前述した除振台40の傾き調整機構49を利用して、本発明の昇降装置が構成される。
図2図3および図6に示すように、本実施形態のエア供給装置50および作動ユニット46には、傾き調整機構49を昇降装置として利用するための、追加的な弁開閉機構70、配管76および制御弁77が設置されている。

0059

作動ユニット46において、ステム462はブッシュ461に対して軸方向に摺動自在に収容され、コイルばね71によりステム462はブッシュ461に収まる向きに付勢され、キャップ463は上面部材42に接近した状態に維持されている。
ステム462とキャップ463との接続部分にはレバー72が接続されている。

0060

上面部材42には、レバー72の先端に対応する位置に、加圧エアで動作するエアシリンダ73が設置されている。エアシリンダ73には配管74が接続され、配管74から加圧エアが供給されることで、エアシリンダ73の先端が進出してレバー72を押し下げ、キャップ463を下方へ進出させることができる。
このように、本実施形態の作動ユニット46では、配管74からの加圧エア供給によりキャップ463を下方へ進出させることで、上面部材42の傾きとは関係なく、調整弁45を開くことができる。

0061

図2に示すエア供給装置50において、各作動ユニット46に附設されたエアシリンダ73に続く配管74は、ガススプリング43に加圧エアを供給する配管54から分岐されている。配管74の途中には、加圧エアの流通を制御する制御弁75が設置されている。
さらに、各ガススプリング43には、配管54とは別に排気用の配管76およびこれを開閉する制御弁77が設置されている。配管76は配管54よりも大口径とされ、加圧エアの供給時よりも高効率で排気することが可能である。

0062

これらの制御弁75,77は、それぞれコントローラ61を介して制御装置60に接続され、制御装置60で実行される動作プログラムに従って制御される。
ここで、制御弁75を開き、上面部材42と下面部材41との間の全ての調整弁45を開くことで、全てのガススプリング43を一様に伸長させ、これにより上面部材42を下面部材41に対して上昇させることができる(図6参照)。

0063

一方、制御弁77を開き、配管76を通して、全てのガススプリング43の排気を行うことで、全てのガススプリング43を一様に収縮させ、これにより上面部材42を下面部材41に対して下降させることができる(図3参照)。
このように、本実施形態では、弁開閉機構70をエア供給装置50および作動ユニット46に追加することで、傾き調整機構49を昇降装置として利用できるようになっている。

0064

図7ないし図10には、既存の傾き調整機能つき除振台40Rを含む真円度測定機1Rが示されている。
真円度測定機1Rは、前述した本実施形態の真円度測定機1(図1ないし図4参照)と同様な基本構成を有する。
すなわち、真円度測定機1Rにおいて、測定機本体10、測定装置20、テーブル装置30および制御装置60は、前述した真円度測定機1と同様のものである。

0065

一方、図2ないし図6に示される真円度測定機1の除振台40およびエア供給装置50に対し、図7ないし図10に示される真円度測定機1Rの除振台40Rおよびエア供給装置50Rは、一部の構成が異なる。

0066

図7において、除振台40Rは、傾き調整機構49として、前述した本実施形態の除振台40(図2ないし図6参照)と同様な下面部材41、上面部材42、ガススプリング43を有する。
ただし、除振台40Rの傾き調整機構49は、調整弁45が本実施形態と同様であるが、作動ユニット46が異なり、ステム462はブッシュ461に対して固定され、本実施形態のようなコイルばね71、レバー72、エアシリンダ73および配管74(図3ないし図6参照)は設置されていない。

0067

図7において、エア供給装置50Rは、前述した本実施形態のエア供給装置50(図2参照)と同様な加圧エア源51、フィルタレギュレータ52、配管53および配管54(図2参照)を有する。
ただし、除振台40Rの作動ユニット46に至る配管74およびこれを断続する制御弁75(図2参照)は設置されていない。

0068

このような除振台40Rおよびエア供給装置50Rを備えた真円度測定機1Rにおいては、除振台40Rの傾き調整機構49により、前述した図2図6の除振台40と同様な傾き調整機能が得られる。

0069

図9に示すように、上面部材42の何れかの部位が下降と、その部位に設置されたガススプリング43が縮む。このとき、同部位の作動ユニット46が下降するため、この作動ユニット46により調整弁45の揺動部材457が押されてポート455が開かれる。そして、配管54からの加圧エアがガススプリング43に追加され、ガススプリング43が延びることで上面部材42の下降した部位が再び上昇する。

0070

図10に示すように、上面部材42の何れかの部位が上昇すると、その部位に設置されたガススプリング43が延びる。このとき、同部位の作動ユニット46が上昇するため、この作動ユニット46により調整弁45の揺動部材457の押圧が解除され、ポート450が開かれてガススプリング43の内部の加圧エアが排出される。これにより、ガススプリング43が縮むことで上面部材42の上昇した部位が再び下降する。

0071

このような複数のガススプリング43および各々の調整弁45の動作により、自動的に上面部材42の傾きを解消し、水平状態を回復することができる。

0072

図2ないし図6に戻って、本実施形態の除振台40は、図7ないし図10に示す既存の除振台40Rに、追加的な弁開閉機構70(コイルばね71、レバー72、エアシリンダ73、配管74および制御弁75)、排気用の配管76および制御弁77を追加したものである。
つまり、本実施形態の除振台40は、前述した既存の除振台40Rに弁開閉機構70、配管76および制御弁77という簡単な構成の追加により、傾き調整機構49による傾き調整機能に加えて、本発明の昇降装置としての機能を得ることができる。

0073

これらの弁開閉機構70、配管76および制御弁77は、汎用部品などを利用することができ、かつ小規模改造に留めることができる。従って、既存の除振台40Rを本実施形態の除振台40に改装することは、装置構成を複雑化させることなく、容易に行うことができる。

0074

本実施形態においては、前述した除振台40の昇降機構を利用して、真円度測定機1に、重量の大きなワーク3を載置する。
ワーク3をテーブル2に載置する際には、本発明に基づく測定機へのワーク載置方法に基づき、ワーク3を保持装置であるクレーン4で吊り下げるとともに、テーブル2を昇降させてワーク3とテーブル2との衝突を防止する。

0075

このために、本実施形態では、制御装置60によりエア供給装置50の制御弁75,77を開閉制御し、弁開閉機構70により調整弁45を強制開閉させること、あるいは配管76および制御弁77でガススプリング43からの強制排気を行うことで、除振台40の傾き調整機構49を利用した昇降装置(作動ユニット46,調整弁45およびガススプリング43)によりテーブル2を昇降させる。
具体的には、図11に示す操作により、図12に示すような動作を行う。

0076

先ず、保持装置であるクレーン4(図1参照)でワーク3を吊り下げ(図11の手順S1)、吊り下げたワーク3をテーブル2の上方に保持する(図11の手順S2、図12(A)参照)。
この際、テーブル2の上面の高さは基準位置Poとし、ワーク3の下面の高さは保持位置Phとしておく。基準位置Poと保持位置Phとの差、つまりテーブル2の上面とワーク3の下面との間隔は、距離Cとする。保持位置Phは、除振台40の傾き調整機構49を利用した昇降装置の上昇限よりも下方としておく。
この状態では、ワーク3の荷重はクレーン4で負担されている。

0077

次に、昇降装置によりテーブル2を基準位置Poから上昇させ、ワーク3の下面に接触させる(図11の手順S3、図12(B)参照)。この際、テーブル2を上昇させる距離Lは、前述した距離Cと等しくしておく。
この動作にあたっては、上昇するテーブル2の移動量をモニタし、テーブル2がワーク3に接近するまでは高速であっても、ワーク3と接触する際には十分な低速で上昇することにより、接触時の衝撃が生じないようにすることが望ましい。

0078

続いて、ワーク3の下面に接触したテーブル2を僅かに上昇させ、ワーク3の荷重をテーブル2で負担する(図11の手順S4、図12(B)参照)。
ワーク3の荷重をテーブル2で負担することで、クレーン4による荷重負担は解消される。
ここで、クレーン4を外してワーク3の保持を解除する(図11の手順S5、図12(B)参照)。これにより、ワーク3は、保持位置Phから下降可能な状態となる。

0079

ワーク3の保持が解除された状態で、テーブル2を下降させ、基準位置Poへと復帰させる(図11の手順S6、図12(C)参照)。
以上により、基準位置Poにあるテーブル2に、ワーク3が載置された状態が得られる。そして、ワーク3の載置にあたって、テーブル2とワーク3との間で衝撃が生じることはない。

0080

このような本実施形態によれば、次に述べるような効果を得ることができる。
本実施形態では、上方に保持されたワーク3に対してテーブル2を上昇させることにより、ワーク3を保持装置であるクレーン4で保持した状態のまま、ワーク3とテーブル2とを接触させることができる。

0081

そして、既に接触した状態で、荷重をテーブル2側に負担させ、クレーン4の荷重負担を解除することで、ワーク3をテーブル2に載置することができる。
すなわち、ワーク3の荷重を、保持装置であるクレーン4からテーブル2へ移行させる動作が、予めワーク3とテーブル2とを接触させた状態で行われるため、衝突という状況が生じないようにできる。

0082

さらに、本実施形態では、ワーク3を保持する保持装置として、従来のクレーン4を利用することができ、テーブル2を昇降させる昇降装置としても、既存の除振台40の傾き調整機構49に、追加的な弁開閉機構70、配管76および制御弁77を追加した簡単な装置構成とすることができる。

0083

本実施形態では、ワーク3とテーブル2とが接触した状態で、テーブル2を僅かに上昇させる動作(図11の手順S4)により、ワーク3の荷重負担を保持装置であるクレーン4からテーブル2へ転換することができる。このため、ワーク3の荷重をテーブル2で負担させる際に、ワーク3はテーブル2上方に保持したまま動かす必要がない。
とくに、ワーク3の質量が大きい場合、ワーク3を下降させるためには、クレーン4の微妙な操作が必要になるが、本実施形態によればワーク3を動かさないため、このような熟練が必要な微妙な操作を解消することができる。

0084

本実施形態では、図11および図12に示すように、テーブル2を基準位置Po(測定機で測定を行う際の測定位置など)から上昇させ、ワーク3に接触し、荷重負担した後、ワーク3およびテーブル2を基準位置Poに復帰させるようにした。このため、ワーク3の受け渡しを基準位置Poよりも上方の保持位置Phで行うことができ、ワーク3の搬入にあたって周囲の機器との干渉などを未然に回避することができる。

0085

〔第2実施形態〕
図13ないし図15には、本発明の第2実施形態が示されている。
本実施形態は、前述した第1実施形態と同様な真円度測定機1において、前述した第1実施形態とは異なる手順を実行するものである。

0086

図13において、本実施形態の真円度測定機1は、前述した図2の構成と同様であるが、配管54の途中に、制御装置60で操作可能な制御弁78が設置されている。
この制御弁78は、制御弁77を開いて配管76からガススプリング43の加圧エアを強制排気する際に閉じられ、調整弁45からガススプリング43への加圧エアが供給されることを一時的に停止させる。

0087

これは、後述する動作(図14の手順S12)において、テーブル2を基準位置Po(図15(A)の二点鎖線参照)から待機位置Pr(図15(A)の実線参照)まで下げた際に、調整弁45が開かれて加圧ガスがガススプリング43から配管76まで吹き抜けることを防止するための構成である。 以下、本実施形態における操作(図14参照)および動作(図15参照)について説明する。

0088

先ず、保持装置であるクレーン4(図1参照)でワーク3をテーブル2の上方(テーブル2の基準位置Poよりも上方)に吊り下げておく(図14の手順S11)。
次に、テーブル2を基準位置Po(図15(A)の二点鎖線参照)から待機位置Pr(図15(A)の実線参照)まで下げる(図14の手順S12)。
なお、手順S11と手順S12とは、順番を逆あるいは同時並行としてもよい。

0089

続いて、吊り下げておいたワーク3を下降させ、ワーク3の下面が基準位置Poより下方の保持位置Phとなるように保持する(図14の手順S13、図15(A)参照)。
この状態では、ワーク3の荷重はクレーン4で負担されている。

0090

次に、昇降装置によりテーブル2を待機位置Prから上昇させ、保持位置Phに保持されたワーク3の下面に接触させる(図14の手順S14、図15(B)参照)。
この際、テーブル2を上昇させる距離Lは、待機位置Prと保持位置Phとの差である距離Cと等しくしておく。
この動作にあたっては、上昇するテーブル2の移動量をモニタし、テーブル2がワーク3に接近するまでは高速であっても、ワーク3と接触する際には十分な低速で上昇することにより、接触時の衝撃が生じないようにすることが望ましい。

0091

続いて、ワーク3の下面に接触したテーブル2を僅かに上昇させ、ワーク3の荷重をテーブル2で負担する(図14の手順S15、図15(B)参照)。
ワーク3の荷重をテーブル2で負担することで、クレーン4による荷重負担は解消される。

0092

ワーク3の保持が解除された状態で、テーブル2を更に上昇させ、保持位置Phから基準位置Poへと復帰させる(図14の手順S16、図15(D)参照)。
この状態で、クレーン4を外してワーク3の保持を解除する(図14の手順S17)。
なお、手順S16と手順S17とは、順番を逆あるいは同時並行としてもよい。
以上により、基準位置Poにあるテーブル2に、ワーク3が載置された状態が得られる。そして、ワーク3の載置にあたって、テーブル2とワーク3との間で衝撃が生じることはない。

0093

このような本実施形態によれば、前述した第1実施形態と同様な効果が得られる。
さらに、本実施形態では、テーブル2を基準位置Po(測定機で測定を行う際の測定位置など)から待機位置Prまで待避させておき、この状態でワーク3を搬入するため、接触前のワーク3を基準位置Poまたはその近傍の保持位置Phに保持することができる。従って、ワーク3とテーブル2との接触ないしその後のテーブル2の基準位置Poへの復帰のための移動量を最小限にすることができる。

0094

〔第3実施形態〕
図16には、本発明の第3実施形態が示されている。
図16において、本実施形態の真円度測定機1Aは、前述した第1実施形態の真円度測定機1と基本構成が同様である。従って、以下には、共通の構成についての重複する説明は省略し、相違する部分についてのみ説明する。

0095

前述した第1実施形態では、弁開閉機構70として、除振台40の傾き調整機構49の作動ユニット46に、コイルばね71、レバー72、エアシリンダ73が追加され(図3ないし図6参照)、エアシリンダ73には途中に制御弁75を有する配管74が接続されていた(図2参照)。
本実施形態においては、除振台40の傾き調整機構49の作動ユニット46に対する装置の追加はない。代わりに、エア供給装置50から分岐された配管74(途中に制御弁75を有する)が、除振台40のガススプリング43に接続されている。

0096

なお、各ガススプリング43には、前述した第1実施形態と同様な排気用の配管76およびこれを開閉する制御弁77が設置されている。配管76は配管54よりも大口径とされ、加圧エアの供給時よりも高効率で排気することが可能である。

0097

このような本実施形態では、制御装置60により制御弁75,77を開閉し、配管74から加圧エアをガススプリング43に供給することで、除振台40の上面部材42ないしテーブル2を上昇させ、あるいは配管76によりガススプリング43から排気してテーブル2を下降させることができる。

0098

このような本実施形態においては、前述した第1実施形態と同様にテーブル2を昇降させることができる。そして、前述した図11および図12の手順(第1実施形態)あるいは図14および図15の手順(第2実施形態)と同様な操作により、テーブル2にワーク3を載置する際に、テーブル2とワーク3との間で衝撃が生じることを防止できる。
さらに、テーブル2を昇降させるために除振台40に追加する装置は、ガススプリング43への配管74,76および制御弁75,77だけでよいため、装置構成を一層簡素にすることができる。

0099

〔第4実施形態〕
図17ないし図20には、本発明の第4実施形態が示されている。
図17において、本実施形態の真円度測定機1Bは、前述した第1実施形態の真円度測定機1と基本構成が同様である。従って、以下には、共通の構成についての重複する説明は省略し、相違する部分についてのみ説明する。

0100

前述した第1実施形態では、除振台40の傾き調整機構49を利用して、テーブル2を昇降させる昇降装置を構成していた。
本実施形態においては、テーブル2およびテーブル装置30の間に追加的な昇降機構80を設け、テーブル2をテーブル装置30に対して昇降可能とし、これにより昇降装置を構成する。
具体的な本実施形態の構成は以下の通りである。

0101

図17において、テーブル2は、円板状のテーブル部材81で構成され、テーブル装置30から分離可能である。
テーブル装置30の上面には、加圧エアにより上方へ進出可能なエアシリンダ83が、複数(本実施形態では120度間隔で3箇所)設置されている。
テーブル2(テーブル部材81)は、これらのエアシリンダ83で支持され、加圧エアを供給あるいは遮断することで昇降可能である。

0102

図18に示すように、テーブル部材81の下面には、径方向に連続する三角溝811が複数(本実施形態では120度間隔で3本)形成されている。
エアシリンダ83は上端にボール831を有し、このボール831で三角溝811に係合することで、テーブル2(テーブル部材81)とテーブル装置30との自動調心が行われるようになっている。

0103

図19および図20において、エアシリンダ83は、テーブル本体31に固定されたケース832と、ケース832の内部を上下に移動可能な移動部材833とを有する。移動部材833にはピストン834が形成され、ピストン834はコイルばね835で下方へ付勢されている。ケース832には、ピストン834より下方に配管84が接続されている。

0104

エアシリンダ83では、配管84から加圧エアを供給することで、ピストン834ないしボール831が上昇し、テーブル2が上昇する。一方、内部の加圧エアを排出することで、ピストン834ないしボール831が下降し、テーブル2が下降する。
なお、エアシリンダ83によるテーブル2の上昇限度は距離L(図16参照)とされている。

0105

図17に戻って、エアシリンダ83に接続される配管84は、テーブル本体31の中心部分を通して駆動モータ34の下方へ引き出され、図示しない回転自在なカプラ等を介して測定機本体10内を通り、エア供給装置50に接続されている。
配管84の途中には制御弁85が設置され、制御弁85はコントローラ61を介して制御装置60に接続されている(前述した第1実施形態の制御弁75と同様)。

0106

従って、本実施形態においては、制御装置60からの動作指令により、制御弁85を開閉し、配管84への加圧エアを断続することにより、エアシリンダ83によるテーブル2の昇降を行うことができる。
本実施形態では、これらのテーブル部材81、エアシリンダ83、配管84および制御弁85により昇降機構80が構成され、この昇降機構80の追加により昇降装置が構成されている。

0107

なお、テーブル部材81の上面中央に近接センサ82を設置し、制御装置60でワーク3の近接を監視するようにしてもよい。このようにすれば、ワーク3とテーブル2との接近ないし接触を確実に把握でき、より細かな動作が行えるとともに、衝突を防止するための緊急停止などにも利用することができる。

0108

このような本実施形態においては、前述した第1実施形態と同様にテーブル2を昇降させることができる。そして、前述した図11および図12の手順(第1実施形態)あるいは図14および図15の手順(第2実施形態)と同様な操作により、テーブル2にワーク3を載置する際に、テーブル2とワーク3との間で衝撃が生じることを防止できる。

0109

さらに、テーブル2を昇降させるために追加する装置は、テーブル装置30に対する昇降機構80(テーブル部材81、エアシリンダ83、配管84および制御弁85)だけでよいため、装置構成を簡素にすることができる。
とくに、昇降装置となるテーブル部材81およびエアシリンダ83がテーブル装置30に内蔵されることになるため、測定機としての構成の簡素化、小型化を図ることができる。

0110

さらに、テーブル2(テーブル部材81)だけを昇降させるため、昇降部分を最小限とすることができる。
すなわち、ワーク3とともに昇降するのがテーブル2だけになり、測定機本体10およびテーブル装置30の全体を昇降させなくてよいため、昇降のための駆動力を削減することができる。

0111

〔第5実施形態〕
図21には、本発明の第5実施形態が示されている。
前述した各実施形態は、除振台40に傾き調整機構49を有し、それぞれガススプリング43に調整弁45が設置されていた。しかし、本発明は、傾き調整機構49をもたない除振台40を用いて昇降装置を構成するようにしてもよい。

0112

図21において、本実施形態の真円度測定機1Cは、前述した第1実施形態の真円度測定機1と基本構成が同様である。
ただし、除振台40のガススプリング43には、エア供給装置50からの配管54が直接接続されており、その途中に制御弁75が設置されている。

0113

このような本実施形態では、制御装置60で制御弁75を断続することで、ガススプリング43に加圧エアの供給が行われ、あるいは加圧エアを排出することで、全てのガススプリング43の伸縮を一括して制御することができる。そして、全てのガススプリング43を一括して伸縮させることで、昇降装置としての機能を得ることができる。

0114

〔変形例〕
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変更は本発明に含まれる。
例えば、テーブル装置30は空気静圧軸受33で浮上支持されるものに限らず、油静圧軸受などであってもよく、あるいは接触を伴うボール等の転動による軸受であってもよい。

0115

除振台40はガススプリング43を利用するものに限らない。例えば機械式クッションを利用するものであってもよく、このような機械式の除振台に昇降機構を追加して昇降装置を構成してもよい。
ただし、ガススプリング43を用いた除振台40および空気静圧軸受33を用いたテーブル装置30とすることで、エア供給装置50を共用することができる。

0116

さらに、前記各実施形態では、加圧エアを利用して昇降する昇降装置を構成したため、昇降装置の駆動にもエア供給装置50を共用することができる。
ただし、これらの各駆動源としてエア供給装置50を共用することは本発明に必須ではなく、それぞれ他の駆動方式、例えば油圧駆動電磁ソレノイド駆動、モータ駆動等としてもよい。

0117

前記実施形態では、本発明を真円度測定機に適用した例を説明したが、本発明の測定機としては物品の寸法あるいは形状を測定するための多様な測定機が利用できる。
例えば、物品の表面上の各点位置を測定する三次元測定機、物品の表面の微細な形状や輪郭あるいは粗さを測定する表面性状測定機(形状測定機、輪郭測定機または表面粗さ測定機)、円筒状などの物品の真円度を測定する真円度測定機が適用できる。

0118

さらに、ワークを載置するテーブルとしては、前記各実施形態のような回転テーブルに限らず、平面的に移動するXYテーブル(三次元測定機など)が利用できる。平面的に移動するテーブルとして、X軸またはY軸の一軸方向の移動だけでもよい。一方、XY二軸に加えて、Z軸方向に移動可能でもよい。

0119

本発明は、測定機へのワーク載置方法および測定機に利用でき、とくに重量が大きなワークを測定する場合に好適に利用できる。

0120

1,1A,1B,1C…真円度測定機
2…テーブル
3…ワーク
4…保持装置であるクレーン
9…ベース
10…測定機本体
20…測定装置
21…コラム
22…スライダ
23…アーム
24…検出器
30…テーブル装置
31…テーブル本体
32…調整機構
33…空気静圧軸受
34…駆動モータ
40…除振台
41…下面部材
42…上面部材
43…昇降装置を構成するガススプリング
45…昇降装置を構成する制御弁
450,455…ポート
451…ケース
452…移動部材
453,458…コイルばね
454…フランジ部
456…上端
457…揺動部材
459…揺動端
46…昇降装置を構成する作動ユニット
461…ブッシュ
462…ステム
463…キャップ
49…傾き調整機構
50…エア供給装置
51…加圧エア源
52…フィルタレギュレータ
53,54…配管
60…制御装置
61…コントローラ
70…昇降装置を構成する弁開閉機構
71…コイルばね
72…レバー
73、83…エアシリンダ
74,76…配管
75,77,78…制御弁
80…昇降装置を構成する昇降機構
81…テーブル部材
811…三角溝
82…近接センサ
831…ボール
832…ケース
833…移動部材
834…ピストン
835…コイルばね
84…配管
85…制御弁
C…距離
L…距離
Ph…保持位置
Po…基準位置
Pr…待機位置

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