JP6002457B2 - スキッド清掃装置 - Google Patents

Description

本発明はスキッド清掃装置に関し、表面性状測定機のスキッド部分を清掃する装置に関する。

従来、ワークの表面性状（輪郭形状ないし表面粗さなど）を測定するために、多様な表面性状測定機が利用されている。
このような表面性状測定機として、触針でワーク表面をなぞることで表面の形状や凹凸を検出するものが多用されている。このうち、ワークの輪郭に関わらず表面粗さを測定したい場合など、ワーク表面に摺接するスキッドを備えたスキッド式表面性状測定機が用いられる（特許文献１参照）。
スキッド式表面性状測定機において、スキッドは表面性状測定機のアーム先端に設置され、スタイラスはアーム内に設置され、スタイラス先端に設置された触針はスキッドの貫通孔を通してスキッドの底面（ワークに接触する面）から露出される構成が多用されている。

このようなスキッド式表面性状測定機においては、ワークに付着していたクーラントや切削液等がスキッドの貫通孔へと侵入し、貫通孔の内面と触針との間の隙間に滞留してしまうことがある。
このようなクーラント等の滞留が生じると、触針の微妙な動きが妨げられ、測定精度が低下する原因となるほか、測定動作自体に支障を来す可能性がある。
このような滞留クーラント等の影響を防止するために、特許文献１では、スキッドの貫通孔に滞留したクーラント等を除去する方法が提案されている。

特許文献１では、タンク部に通された圧縮空気流による吸引効果を利用して吸引パッドに負圧吸引力を発生させるとともに、この吸引パッドをスキッドの底面に向けて配置し、貫通孔内のクーラント等を吸い出す方法が提案されている。
そのほかに、スキッドの底面とは反対側から貫通孔に連通する開口を設け、ここに圧縮空気を吹き込み、貫通孔内のクーラント等を吐き出す方法も提案されている。
さらに、スキッド部分を洗浄槽に浸漬し、貫通孔内のクーラント等を洗浄して除去する方法も提案されている。

特開２０１２−２６７３６号公報

前述した特許文献１の各方法のうち、吸引パッドで吸い出す方法は、様々な表面性状測定機に広く適用することができる。
ただし、同方法を実際に適用する際には、以下の事項への対応が望まれる。

すなわち、同方法では、吸引パッドをスキッドのワーク側表面にあてがい、同表面に開口する貫通孔内のクーラント等を吸引する。この際、吸引パッドの内側の空洞が貫通孔の開口に面するように配置する必要がある。しかし、スキッドの表面における貫通孔の開口は、吸引パッドを近接させた際に作業者から見えない状態となり、適切な位置関係で吸引パッドを設置できない可能性があり、このためクーラント等の除去を確実に行えない可能性がある。
また、同方法で吸引できるのは、貫通孔内に侵入したクーラント等に限られ、スキッド側面など付近に付着していたクーラント等は残留したままである。このため、貫通孔内のクーラント等を吸引パッドで吸引された後、周囲に付着していたクーラント等が流れ込み、再び貫通孔内に滞留する、といった作業の繰り返しになる可能性がある。

本発明の目的は、貫通孔内のクーラント等の除去を確実に行えるとともに、スキッドの側面に付着したクーラント等についても確実に除去できるスキッド清掃装置を提供することにある。

本発明のスキッド清掃装置は、アーム先端に底面でワークに接触するスキッドを有しかつ前記底面に開口する貫通孔内に触針が配置されている表面性状測定機に適用されるスキッド清掃装置であって、前記スキッドを収容可能かつ収容された前記スキッドの底面および側面を包囲する収容部と、前記収容部の内面に形成されかつ前記収容部に収容された前記スキッドの前記貫通孔に対向する部位に形成された吸引用開口と、を有するとともに、前記収容部は、前記スキッドを含む前記アーム先端を挟む一対の側面部と、一対の前記側面部を連結しかつ前記スキッドの底面に対向する底面部とを有する樋状に形成され、前記吸引用開口は前記底面部に形成されていることを特徴とする。

このような本発明では、表面性状測定機のアーム先端をスキッド清掃装置に近づけ、スキッドを含むアーム先端を収容部に収容する。このように収容することで、収容されたスキッドはその貫通孔に対して吸引用開口が自動的に対向配置される。そして、吸引用開口から負圧吸引を行うことで、収容部内の空気とともに貫通孔内のクーラント等が吸引されて除去される。さらに、収容部内に発生する吸引用開口に向かう空気の流れにより、スキッドの側面に付着しているクーラント等も吸引されて除去される。
このように、本発明では、スキッドを含むアーム先端を収容部に収容するという簡単な作業で、スキッドおよび貫通孔が適切な状態に配置され、貫通孔内のクーラント等の除去を確実に行える。さらに、収容部で包囲することでスキッドの周囲にまで負圧が及ぶため、スキッドの側面に付着したクーラント等についても確実に除去することができる。

なお、吸引用開口から負圧吸引を行う手段としては、減圧ポンプ等の負圧発生装置を用いることができる。吸引用開口から負圧発生装置までの間には、空気とともに吸引したクーラント等を濾過するフィルタ等を設置するようにしてもよい。
このほか、吸引用開口から負圧吸引を行う手段としては、特許文献１の図５に示すように、圧縮空気を利用して負圧を発生させる装置を用いてもよい。

さらに、本発明において、前記収容部は、前記スキッドを含む前記アーム先端を挟む一対の側面部と、一対の前記側面部を連結しかつ前記スキッドの底面に対向する底面部とを有する樋状に形成され、前記吸引用開口は前記底面部に形成されている。このため、
スキッドを含むアーム先端を収容部に沿って配置し、スキッドの貫通孔を吸引用開口に向かい合わせた状態で、スキッドを含むアーム先端をスキッド底面側に向けて（アームの長手方向に交差する方向へ）平行移動させることで、これらを収容部内に収容することができる。そして、このようにして収容されたスキッドを含むアーム先端は、収容部で包囲されるとともに、貫通孔が吸引用開口に適切に対向配置される。従って、清掃にあたってスキッドを含むアーム先端を配置する操作を容易かつ適切に行うことができる。

なお、収容部は、ブロック状の本体の表面に溝条つまり所定方向に連続した凹部を形成し、その内側の樋状の部分を利用して形成することができる。
また、断面がＣ字状あるいはＵ字状の樋状部材を用いて収容部を形成してもよい。
前述した樋状の収容部は、スキッドを含むアーム先端を収容部に沿って配置し、平行移動させることで、収容部内にスキッドを含むアーム先端を収容することができる。

本発明において、前記収容部の外部には、前記吸引用開口の位置を示すマーカが形成されていることが望ましい。
このようなマーカとしては、収容部の外周に連続した部材の表面などに、吸引用開口の中心位置と同心で形成された円形の段差や模様、吸引用開口の中心位置で交差する十字カーソル等を形成したものが利用できる。
このような本発明では、スキッドを含むアーム先端を収容部に収容する際に、吸引用開口が見えない状態となっても、スキッドの貫通孔を誘導すべき目標位置を容易に識別することができる。

本発明において、前記吸引用開口は、前記収容部の長手方向の寸法が幅方向の寸法よりも大きく形成されていることが望ましい。
このような本発明では、吸引用開口が、収容部の長手方向に長い楕円形または長円形、あるいは長方形ないしスリット状とすることができる。このような形状により、スキッドを含むアーム先端の挿入位置が、収容部に対してその長手方向に多少ずれても、貫通孔と吸引用開口とを正対させることができ、確実な吸引効果を得ることができる。

本発明の一実施形態を示す斜視図。 前記実施形態の要部を示す拡大縦断面図。 前記実施形態の要部を示す拡大横断面図。 本発明の他の実施形態を示す斜視図。 前記図４の実施形態の要部を示す拡大横断面図。 本発明に含まれない参考例を示す斜視図。 前記図６の参考例の要部を示す拡大横断面図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本実施形態のスキッド清掃装置１０は、表面性状測定機２０のスキッドを清掃するために用いられるものである。
表面性状測定機２０は、図示しないテーブル上に配置されたワークに対して、プローブ本体２１を三次元移動させることができる。プローブ本体２１は、アームホルダ２２でアーム２３を支持しており、アーム２３の先端にはスキッド２４が設置されている。

図２および図３にも示すように、アーム２３の内部にはスタイラス２５が配置され、その先端には触針２６が設置されている。
スキッド２４には貫通孔２４１が形成され、この貫通孔２４１はスキッド２４の底面２４２に開口されている。触針２６は、貫通孔２４１に挿通されてその先端が底面２４２から露出される。スタイラス２５は、アーム２３ないしプローブ本体２１に対して揺動自在に支持されているとともに、図示しないセンサにより揺動状態を検出される。

このような表面性状測定機２０においては、プローブ本体２１を三次元移動させることで、スキッド２４の底面２４２をワーク表面に接触させ、当該表面に沿って移動させる。この際、スキッド２４はワーク表面の概略的な形状にならい、一方で触針２６がワーク表面の微細な凹凸に応じて変位する。従って、スキッド２４に対する触針２６の変位を、スタイラス２５の揺動として検出することでスキッド式測定を行うことができ、これによりワーク表面の微細な凹凸つまり表面粗さを検出することができる。

図１に戻って、このような表面性状測定機２０のスキッド２４とくに貫通孔２４１内に侵入したクーラント等を除去するために、スキッド清掃装置１０は以下の構成を有する。
スキッド清掃装置１０は、箱状の本体１１を有する。
本体１１は、前述した表面性状測定機２０のテーブルの辺縁に設置されたフレーム２７に固定されている。本体１１は、ブロック状のベース１１１の表面に板状のカバー１１２を張ったものである。本体１１のカバー１１２側の表面には、上端縁から下向きに連続した溝条が形成され、その内側が樋状の収容部３０とされている。

収容部３０は、図２および図３に示すように、両側に一対の側面部３１を有するとともに、これらの側面部３１を連結する底面部３２を備えている。
側面部３１の相互の間隔は、清掃されるスキッド２４の幅よりも所定間隔だけ大きく形成されている。この所定間隔は、後述するように、スキッド２４が収容部３０に収容された際に、スキッド２４の側面に沿って流れる空気流を通す通気路となる。従って、空気流が得られる寸法を確保しつつ、空気流の速度が十分に維持されるように広げすぎないように設計することが望ましい。

底面部３２のカバー１１２表面からの奥行き寸法は、本実施形態ではスキッド２４が収容部３０内に完全に収容されるような十分な大きさとされている。ただし、スキッド２４の底面２４２から側面の一部までが収容されていればよく、例えばスキッド２４の５０％以上が収容される程度の奥行きであれば、前述したスキッド２４の側面に沿って流れる空気流を通す通気路としての機能を確保することができる。

底面部３２には吸引用開口４０が形成されている。
本体１１には、図３に示すように、吸引用開口４０に続いて接続チャンバ４１および吸引パイプ４２が接続され、吸引パイプ４２は図示しない減圧ポンプ等の負圧発生源に接続されている。従って、減圧ポンプ等による負圧が吸引パイプ４２および接続チャンバ４１を経由して伝達されることで、吸引用開口４０には吸引力が発生し、収容部３０内ないし外部の空気を吸引することができる。

吸引用開口４０は、収容部３０内にスキッド２４を収容した際に、貫通孔２４１が正対する位置に配置されている。
本体１１のカバー１１２には、表面に円形の段差のマーカ３３が形成され、その中心位置は吸引用開口４０と略同心円状となるように設定されており、マーカ３３を参照することで吸引用開口４０の位置が概略識別できるようになっている。
吸引用開口４０の形状は、概ね円形であるが、収容部３０の長手方向の寸法Ｌ（図２参照）が、収容部３０の幅方向Ｗ（図３参照）よりも大きく、従って収容部３０の長手方向に延びた長円形とされている。

このような本実施形態においては、オペレータが表面性状測定機２０を作動させ、スキッド２４を含むアーム先端をスキッド清掃装置１０の収容部３０内に収容する。
この際、オペレータは、マーカ３３を参照してスキッド２４を含むアーム先端を収容部３０内へと導入することで、貫通孔２４１を吸引用開口４０に正対する位置へと誘導することができる。
このような操作により、スキッド２４を含むアーム先端が収容部３０内に収容されたら、スキッド清掃装置１０に接続された減圧ポンプ等を作動させ、吸引用開口４０からの吸引を開始する。
この吸引により、スキッド２４の貫通孔２４１内に滞留していたクーラント等は吸引用開口４０に吸い込まれて除去される。
また、吸引用開口４０からの吸引により、収容部３０外の空気が吸引用開口４０に向かって吸い込まれ、この空気の流れがスキッド２４の表面に沿って流れることで、スキッド２４の表面に付着していたクーラント等も吸引用開口４０に吸い込まれて除去される。
このような吸引動作を所定時間継続した後、減圧ポンプ等を停止し、スキッド２４を含むアーム先端を収容部３０外へと取り出すことで、スキッド２４の清掃が完了する。

このような本実施形態によれば、スキッド２４を含むアーム先端を収容部３０に収容するという簡単な作業で、スキッド２４および貫通孔２４１が適切な状態に配置され、貫通孔２４１内のクーラント等の除去を確実に行える。さらに、収容部３０で包囲することでスキッド２４の周囲にまで負圧が及ぶため、スキッド２４の側面に付着したクーラント等についても確実に除去することができる。

本実施形態では、スキッド２４を含むアーム先端を挟む一対の側面部３１と、側面部３１を連結しかつスキッド２４の底面に対向する底面部３２とにより、樋状の収容部３０を形成し、吸引用開口４０は底面部３２に形成するとしたため、スキッド２４を含むアーム先端の収容部３０への収容を容易に行うことができる。
すなわち、スキッド２４を含むアーム先端を収容部３０に沿って配置し、スキッド２４の貫通孔２４１を吸引用開口４０に向かい合わせた状態で、スキッド２４を含むアーム先端をスキッド２４の底面２４２側に向けて（アーム２３の長手方向に交差する方向へ）平行移動させることで、これらを収容部３０内に収容することができる。
このようにして収容されたスキッド２４を含むアーム先端は、収容部３０で包囲されるとともに、貫通孔２４１が吸引用開口４０に適切に対向配置される。従って、清掃にあたってスキッド２４を含むアーム先端を配置する操作を容易かつ適切に行うことができる。

さらに、本実施形態では、収容部３０の外部に、吸引用開口４０の位置を示すマーカ３３が形成されていることが望ましい。
このようなマーカ３３があることで、スキッド２４を含むアーム先端を収容部に収容する際に、吸引用開口４０が見えない状態となっても、スキッド２４の貫通孔２４１を誘導すべき目標位置を容易に識別することができる。

また、吸引用開口４０は、収容部３０の長手方向の寸法Ｌが幅方向の寸法Ｗよりも大きく形成されているため、スキッド２４を含むアーム先端の挿入位置が、収容部３０に対してその長手方向に多少ずれても、貫通孔２４１と吸引用開口４０とを正対させることができ、確実な吸引効果を得ることができる。

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内での変形等は本発明に含まれる。
前記図１〜図３の実施形態では、ブロック状の本体１１を用い、この本体１１に溝条を形成して樋状の収容部３０を形成していたが、収容部３０は他の構造により実現してもよい。

図４および図５に示す他の実施形態のスキッド清掃装置１０Ａにおいては、断面がＣ字形（半円状）である樋状の本体１１Ａを用い、その内側に曲面状に連続した側面部３１および底面部３２で囲まれた収容部３０を形成し、その最も奥側にスリット状の吸引用開口４０Ａを形成している。
このような本実施形態によっても、前記図１〜図３の実施形態と同様な効果を得ることができる。但し、図１におけるマーカ３３がないため、スキッド２４を収容する際の目標がないが、吸引用開口４０がスリット状に長いため、貫通孔２４１の位置が大きく変動しても、十分に吸引を行うことができる。

図６および図７に示す本発明に含まれない参考例のスキッド清掃装置１０Ｂにおいては、有底筒状の本体１１Ｂを用い、その内部を樋状ではない収容部３０Ｂとするとともに、その一側にスリット状の吸引用開口４０Ｂを形成している。
本参考例では、本体１１Ｂの開口端から長手方向にスキッド２４およびアーム２３を導入し、収容部３０Ｂ内に収容する。吸引用開口４０Ｂがスリット状に長いため、スキッド２４の導入位置が概略的であっても、貫通孔２４１を吸引用開口４０Ｂに正対させることができる。
このような本参考例によっても、貫通孔２４１内に滞留するクーラント等の除去、スキッド２４の表面に付着していたクーラント等の除去を行うことができる。

１０，１０Ａ，１０Ｂ…スキッド清掃装置
１１，１１Ａ，１１Ｂ…本体
１１１…ベース
１１２…カバー
２０…表面性状測定機
２１…プローブ本体
２２…アームホルダ
２３…アーム
２４…スキッド
２４１…貫通孔
２４２…底面
２５…スタイラス
２６…触針
２７…フレーム
３０，３０Ｂ…収容部
３１…側面部
３２…底面部
３３…マーカ
４０，４０Ａ，４０Ｂ…吸引用開口
４１…接続チャンバ
４２…吸引パイプ
Ｌ…寸法
Ｗ…寸法

Claims (3)

1. アーム先端に底面でワークに接触するスキッドを有しかつ前記底面に開口する貫通孔内に触針が配置されている表面性状測定機に適用されるスキッド清掃装置であって、
   前記スキッドを収容可能かつ収容された前記スキッドの底面および側面を包囲する収容部と、前記収容部の内面に形成されかつ前記収容部に収容された前記スキッドの前記貫通孔に対向する部位に形成された吸引用開口と、を有するとともに、
   前記収容部は、前記スキッドを含む前記アーム先端を挟む一対の側面部と、一対の前記側面部を連結しかつ前記スキッドの底面に対向する底面部とを有する樋状に形成され、前記吸引用開口は前記底面部に形成されていることを特徴とするスキッド清掃装置。
2. 請求項１に記載したスキッド清掃装置において、
   前記収容部の外部には、前記吸引用開口の位置を示すマーカが形成されていることを特徴とするスキッド清掃装置。
3. 請求項１または請求項２に記載したスキッド清掃装置において、
   前記吸引用開口は、前記収容部の長手方向の寸法が幅方向の寸法よりも大きく形成されていることを特徴とするスキッド清掃装置。

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