JP7147127B2 - Shape measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、上下方向に移動する測定アームを備える形状測定装置に関する。 The present invention relates to a shape measuring apparatus having a measuring arm that moves vertically.
ワークの被測定面に対して触針等の接触式の検出器を接触させた状態で、ワークに対して検出器を相対移動させることにより、ワークの各種形状（真円度、真直度、表面粗さ、うねり、及び寸法等を含む）を測定する形状測定機が知られている。また、接触式の検出器の代わりに、光学プローブ等の非接触式の検出器を用いてワークの各種形状を測定する形状測定機も良く知られている。 By moving the detector relative to the work while a contact-type detector such as a stylus is in contact with the surface to be measured of the work, various shapes of the work (roundness, straightness, surface (including roughness, waviness, dimensions, etc.) are known. Shape measuring machines are also well known that measure various shapes of workpieces using non-contact detectors such as optical probes instead of contact detectors.
このような形状測定機には、検出器を保持する測定アームを上下方向に移動させるリニア駆動機構が設けられている。このリニア駆動機構としては、ボールねじを用いたボールねじ機構（特許文献１参照）、及びリニアモータを用いたリニアモータ機構（特許文献２参照）などが良く知られている。そして、リニア駆動機構は、測定アームを保持するキャリッジ（可動子）を上下方向に移動させることにより、このキャリッジと一体に測定アームを上下方向に移動させる。 Such a shape measuring machine is provided with a linear driving mechanism for vertically moving a measuring arm holding a detector. As the linear drive mechanism, a ball screw mechanism using a ball screw (see Patent Document 1), a linear motor mechanism using a linear motor (see Patent Document 2), and the like are well known. The linear drive mechanism vertically moves a carriage (movable element) that holds the measurement arm, thereby vertically moving the measurement arm integrally with the carriage.
リニア駆動機構は、安全上の観点から筐体（カバー）で覆われているのが通常である。また、この筐体には、上下方向に移動する測定アームの移動経路（移動範囲）に沿って隙間（切り欠き）が形成されている。そして、隙間は測定アームの上方側と下方側とにそれぞれ形成されており、各々の隙間がシート（スクリーン及びカバー）で覆われている。 The linear drive mechanism is normally covered with a housing (cover) for safety reasons. In addition, a gap (notch) is formed in the housing along the movement path (movement range) of the measuring arm that moves in the vertical direction. A gap is formed in each of the upper side and the lower side of the measurement arm, and each gap is covered with a sheet (screen and cover).
このようなシートとしては、一端側がキャリッジに固定され他端側が上述の移動経路の端部に固定された所謂蛇腹式のシートが知られている。蛇腹式のシートは、測定アームの上下方向の移動に追従して伸縮することで常に上述の各隙間を覆う。 As such a sheet, a so-called bellows type sheet is known, in which one end side is fixed to the carriage and the other end side is fixed to the end of the movement path. The bellows-type sheet always covers the above-mentioned gaps by expanding and contracting following the vertical movement of the measurement arm.
また、特許文献３には、定荷重ばね方式のロールスクリーン装置が記載されている。仮にこのロールスクリーン装置を形状測定機のリニア駆動機構に適用した場合、シートの一端がキャリッジに固定され且つ他端が定荷重ばねに接続される。この場合、シートが定荷重ばねによって常に一定力で引っ張られるため、シートの一端側を測定アームの上下方向の移動に追従して移動させることでき、その結果、常に上述の各隙間をシートで覆うことができる。 Further, Patent Document 3 describes a constant force spring type roll screen device. If this roll screen device is applied to the linear drive mechanism of a shape measuring machine, one end of the sheet is fixed to the carriage and the other end is connected to a constant force spring. In this case, since the sheet is always pulled with a constant force by the constant force spring, one end of the sheet can be moved following the vertical movement of the measurement arm, and as a result, the gaps are always covered with the sheet. be able to.
ところで蛇腹式のシートを用いた場合、キャリッジの上下方向の移動に伴いキャリッジの上方側及び下方側の各シートの伸縮量が変化してしまう。また、各シートの伸縮量は互いに異なるため、上下のシートからキャリッジに加えられる力の大きさ及び方向も互いに異なる。その結果、上下のシートからキャリッジに加えられる力のバランスがとれないため、測定アーム等の移動精度（位置精度）に悪影響を及ぼすおそれがある。また、特にリニア駆動機構がリニアモータである場合、キャリッジの位置の保持する保持力が弱いので、蛇腹式のシートの重量及び復元力（張力、押圧力）等によりキャリッジの位置が移動し、その結果、キャリッジの移動精度（位置精度）に悪影響を及ぼすおそれがある。 However, when a bellows-type sheet is used, the amount of expansion and contraction of each sheet on the upper side and the lower side of the carriage changes as the carriage moves in the vertical direction. Further, since the amount of expansion and contraction of each sheet is different from each other, the magnitude and direction of force applied to the carriage from the upper and lower sheets are also different from each other. As a result, the force applied to the carriage from the upper and lower sheets cannot be balanced, which may adversely affect the movement accuracy (position accuracy) of the measuring arm and the like. In particular, when the linear drive mechanism is a linear motor, the holding force for holding the position of the carriage is weak. As a result, there is a possibility that the movement accuracy (positional accuracy) of the carriage may be adversely affected.
また、特許文献３に記載のロールスクリーン装置を用いた場合、定荷重ばねの耐用回数が数千から数万往復程度であるので、キャリッジを頻繁に上下方向に移動させる状況下の使用では耐久性に問題がある。 Further, when the roll screen device described in Patent Document 3 is used, the durability of the constant force spring is about several thousand to several tens of thousands of reciprocations. have a problem.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、可動子の移動精度の高精度化と高耐久性とを実現可能な形状測定装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a shape measuring apparatus capable of achieving high movement accuracy of a mover and high durability.
本発明の目的を達成するための形状測定装置は、上下方向に平行な駆動軸と、接触式又は非接触式の検出器を保持する測定アームであって、且つ上下方向に対して垂直な第１方向に延びたアーム本体部を有する測定アームと、アーム本体部を保持し、且つ測定アームと一体に駆動軸に沿って上下方向に移動する可動子と、駆動軸に対して上下方向及び第１方向の双方に垂直な第２方向にずれた位置に設けられ、上下方向に移動自在なカウンターウェイトと、可動子とカウンターウェイトとを連結し、且つ可動子の上下方向の移動に連動してカウンターウェイトを可動子とは逆方向に移動させる連動機構と、可動子及びカウンターウェイトの移動経路を上下方向から挟み込み、且つ第２方向に対して平行な一対の回転軸と、回転軸ごとに設けられたシート巻取体であって、回転軸の回転に応じて回転軸に対して平行な回転中心を中心として回転するシート巻取体と、回転軸ごとに設けられた索体であって、一端側が回転軸の索体巻取方向の回転に応じて回転軸に巻き取られ且つ回転軸の索体巻取方向とは逆の索体繰出方向の回転に応じて回転軸から繰り出され、他端側がカウンターウェイトに連結された索体と、回転軸ごとに設けられたシートであって、一端側が回転軸の索体繰出方向の回転に応じてシート巻取体に巻き取られ且つ回転軸の索体巻取方向の回転に応じてシート巻取体から繰り出されるシートと、シートの双方の他端側同士を連結する連結部であって、アーム本体部が挿通される挿通口を有する連結部と、を備える。 A shape measuring apparatus for achieving the object of the present invention comprises a driving shaft parallel to the vertical direction, a measuring arm for holding a contact or non-contact detector, and a vertical axis perpendicular to the vertical direction. a measuring arm having an arm body extending in one direction; a mover that holds the arm body and moves vertically along the drive shaft together with the measuring arm; A vertically movable counterweight provided at a position shifted in a second direction perpendicular to both of the first directions, connects the mover and the counterweight, and interlocks with the mover's vertical movement. an interlocking mechanism for moving the counterweight in a direction opposite to that of the mover; a pair of rotating shafts sandwiching the moving path of the mover and the counterweight from above and below and parallel to the second direction; A sheet winding body that rotates around a rotation center parallel to the rotation axis in accordance with the rotation of the rotation axis, and a rope provided for each rotation axis, One end side is wound around the rotating shaft in accordance with the rotation of the rotating shaft in the cord winding direction, and is paid out from the rotating shaft in accordance with the rotation of the rotating shaft in the direction opposite to the cord winding direction. A rope whose end side is connected to the counterweight, and a sheet provided for each rotating shaft, one end side of which is wound up on the sheet winding body according to the rotation of the rotating shaft in the cord feeding direction and is attached to the rotating shaft. A connecting portion that connects the other end sides of the sheet and the sheet that is let out from the sheet winding body according to the rotation in the cord winding direction, and has an insertion opening through which the arm main body portion is inserted. And prepare.
この形状測定装置によれば、カウンターウェイトの上下方向の移動に連動して回転軸及びシート巻取体を一体に回転させることで、連結部を可動子と一体に上下方向に移動させることができる。 According to this shape measuring apparatus, the rotating shaft and the sheet winding body are rotated integrally in conjunction with the vertical movement of the counterweight, so that the connecting portion can be vertically moved integrally with the mover. .
本発明の他の態様に係る形状測定装置において、回転軸ごとに回転軸に外嵌されており且つ回転軸と一体に回転する索体巻取体を備え、索体巻取体が、回転軸の索体巻取方向の回転に応じて索体を巻き取り且つ回転軸の索体繰出方向の回転に応じて索体を繰り出す。これにより、カウンターウェイトの上下方向の移動に連動して回転軸及びシート巻取体を一体に回転させることができる。 In a shape measuring device according to another aspect of the present invention, a cord winding body is fitted onto each rotation shaft and rotates integrally with the rotation shaft, and the cord winding body is attached to the rotation shaft. The cord is wound according to the rotation of the cord in the cord winding direction, and the cord is paid out according to the rotation of the rotating shaft in the cord winding direction. As a result, the rotating shaft and the sheet winding body can be rotated integrally in conjunction with the vertical movement of the counterweight.
本発明の他の態様に係る形状測定装置において、索体巻取体が、第２方向の一方向から他方向に向かって次第に索体巻取体の直径が大きくなるテーパ状に形成され、索体巻取体が索体巻取方向に回転した場合に索体巻取体による索体の巻取位置が次第に一方向に向かってずれ、且つ索体巻取体が索体繰出方向に回転した場合に巻取位置が次第に他方向に向かってずれる。これにより、索体巻取体による索体の巻取量・繰出量と、シート巻取体によるシートの繰出量・巻取量との間に生じる微小誤差が低減される。 In the shape measuring device according to another aspect of the present invention, the cord winding body is formed in a tapered shape in which the diameter of the cord winding body gradually increases from one direction to the other direction in the second direction. When the winding body rotates in the winding direction, the winding position of the winding body by the winding body gradually deviates in one direction, and the winding body rotates in the winding direction. In this case, the winding position gradually shifts in the other direction. As a result, minute errors between the amount of winding and feeding of the cord by the cord winding body and the amount of feeding and winding of the sheet by the sheet winding body can be reduced.
本発明の他の態様に係る形状測定装置において、シート巻取体が、回転軸に外嵌され且つ回転軸と一体に回転する。 In the shape measuring device according to another aspect of the present invention, the sheet winding body is fitted around the rotating shaft and rotates integrally with the rotating shaft.
本発明の他の態様に係る形状測定装置において、回転軸ごとに回転軸に外嵌されており且つ回転軸と一体に回転する駆動巻取体であって、シートが巻き掛けられた駆動巻取体を備え、シート巻取体が、駆動巻取体に巻き掛けられたシートを介して駆動巻取体と接触し、且つ駆動巻取体の回転に応じて駆動巻取体により駆動巻取体とは逆方向に回転され、回転軸の索体繰出方向の回転に応じて駆動巻取体とは逆方向に回転するシート巻取体によりシートの一端側がロール状に巻き取られ、且つ回転軸の索体巻取方向の回転に応じて駆動巻取体とは逆方向に回転するシート巻取体から駆動巻取体を経てシートが繰り出される。これにより、上述の微小誤差が低減される。 In a shape measuring apparatus according to another aspect of the present invention, a driving winding body fitted around each rotating shaft and rotating integrally with the rotating shaft, the driving winding body around which the sheet is wound. a body, the sheet takeup contacting the drive takeup via sheets wrapped around the drive takeup, and being driven by the drive takeup in response to rotation of the drive takeup; One end of the sheet is wound into a roll by a sheet winding body that rotates in the opposite direction to the driving winding body in response to the rotation of the rotating shaft in the cord feeding direction, and the rotating shaft The sheet is fed out from the sheet winding body rotating in the opposite direction to the driving winding body through the driving winding body in accordance with the rotation of the cord body in the winding direction. This reduces the above-mentioned minute errors.
本発明の他の態様に係る形状測定装置において、索体とカウンターウェイトとが引張ばねを介して連結されている。これにより、上述の微小誤差が低減される。 In the shape measuring device according to another aspect of the present invention, the cord body and the counterweight are connected via a tension spring. This reduces the above-mentioned minute errors.
本発明の他の態様に係る形状測定装置において、連結部が可動子とは分離して設けられている。これにより、可動子の移動精度（位置精度）を高精度化することができる。 In a shape measuring device according to another aspect of the present invention, the connecting portion is provided separately from the mover. This makes it possible to improve the movement accuracy (positional accuracy) of the mover.
本発明の他の態様に係る形状測定装置において、連結部が可動子である。 In the shape measuring device according to another aspect of the present invention, the connecting portion is the mover.
本発明は、可動子の移動精度の高精度化と高耐久性とを実現することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to realize high movement accuracy and high durability of the mover.
［第１実施形態］
図１は、本発明の形状測定機に相当する真円度測定装置１０の側面図である。なお、図中のＸ軸方向（本発明の第２方向に相当）と、Ｙ軸方向（本発明の第１方向に相当）と、Ｚ軸方向（本発明の上下方向に相当）とは互いに直交している。また、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は水平方向に平行な方向である。
[First embodiment]
FIG. 1 is a side view of a
図１に示すように、真円度測定装置１０は、円柱状又は円筒状のワークＷの真直度及び真円度（円筒度）等の測定を行う。この真円度測定装置１０は、ベース１２と、テーブル回転機構１４と、テーブル１６と、リニア駆動機構１８と、測定アーム２０と、検出器２２と、筐体２４と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
ベース１２は、真円度測定装置１０の各部を支持する支持台（基台）である。テーブル回転機構１４は、図示は省略するが、Ｚ軸方向に平行な軸Ｃを中心としてテーブル１６を回転自在に保持するエアベアリングと、軸Ｃを中心としてテーブル１６を回転させるモータ等の回転駆動機構と、を備える。これにより、テーブル回転機構１４によってテーブル１６が軸Ｃを中心として回転される。
The
テーブル１６は、円盤形状であり、その中心が軸Ｃに一致するようにテーブル回転機構１４のエアベアリング上に保持されている。このテーブル１６の上面にはワークＷが載置される。なお、ワークＷは、その形状中心の位置が軸Ｃに略一致するように、テーブル１６の上面に載置されている。
The table 16 is disk-shaped and is held on the air bearing of the
リニア駆動機構１８としては、上記特許文献１に記載されているボールねじ機構或いは上記特許文献２に記載されているリニアモータ機構等の公知の各種機構が用いられるが、本実施形態ではリニアモータ機構を例に挙げて説明を行う。なお、リニア駆動機構１８として、本出願人が出願した特願２０１８－１７２７３号の明細書に記載されているものを用いてもよい。
As the
リニア駆動機構１８は、固定子である駆動軸２６（シャフト軸又はコラムともいう）及び可動子であるキャリッジ２８を備える。
The
駆動軸２６は、ベース１２上においてテーブル１６からＹ軸方向にシフトした位置に設けられており、且つベース１２に対して垂直なＺ軸方向に延びた形状を有している。この駆動軸２６は、図示しない複数の永久磁石を公知の配列で接合した構造を有している。
The
キャリッジ２８は、駆動軸２６が挿通される略筒形状を有しており、駆動軸２６により非接触でＺ軸方向に移動自在に支持されている。このキャリッジ２８には、駆動軸２６を中心としてＺ軸方向に沿って螺旋状に巻き回されたコイルが複数設けられている。そして、キャリッジ２８の各コイルに電流を印加すると、駆動軸２６の各磁石から発生する磁束と、各コイルを流れる電流との相互作用により、キャリッジ２８をＺ軸方向に沿って移動させる推力（駆動力）が発生する。なお、リニア駆動機構１８（リニアモータ機構）の構造及び機能については公知技術であるため、ここでは詳細な説明は省略する。
The
また、キャリッジ２８は、測定アーム２０のアーム本体部２０ａをＹ軸方向に移動自在に保持しており、測定アーム２０と一体にＺ軸方向に沿って移動する。
The
測定アーム２０は、キャリッジ２８に保持され且つＹ軸方向に延びた（平行な）アーム本体部２０ａと、アーム本体部２０ａの先端側に設けられ且つ検出器２２を保持する保持部と、を備える。なお、測定アーム２０については、Ｙ軸方向に延びたアーム本体部２０ａを有していれば、他の部分の形状については適宜変更可能である。
The
検出器２２は、触針２２ａ（測定子又はスタイラスともいう）と、不図示の差動トランス等の変位検出部とを有する接触式のタイプであり、Ｙ軸方向に沿って前後移動する触針２２ａの変位を検出する。すなわち、検出器２２はＹ軸方向に感度を有している。そして、検出器２２は、触針２２ａの変位を示す変位検出信号（電気信号）を不図示のデータ処理装置へ出力する。なお、検出器２２として、例えば光学プローブ（レーザプローブ）のような非接触式のタイプを用いてもよい。
The
ワークＷの真直度測定を行う場合、リニア駆動機構１８及び測定アーム２０を駆動して、触針２２ａをワークＷの外周面に接触させる。次いで、リニア駆動機構１８を駆動してキャリッジ２８をＺ軸方向に移動させることで、触針２２ａによりワークＷの外周面をＺ軸方向に沿ってトレースさせる。これにより、検出器２２から１トレース分の変位検出信号が不図示のデータ処理装置へ出力される。この場合、データ処理装置は、検出器２２から入力される検出信号を公知の手法により解析して、ワークＷの真直度を演算する。
When measuring the straightness of the work W, the
ワークＷの真円度測定を行う場合、真直度測定と同様に触針２２ａをワークＷの外周面に接触させる。次いで、テーブル回転機構１４によりテーブル１６及びワークＷを回転させることで、触針２２ａによりワークＷの外周面をその周方向に沿ってトレースさせる。これにより、検出器２２からワークＷの１回転分の変位検出信号が不図示のデータ処理装置へ出力される。この場合、データ処理装置は、検出器２２から入力される検出信号を公知の手法により解析して、ワークＷの真円度（円筒度）を演算する。
When measuring the roundness of the work W, the
図２は、筐体２４をテーブル１６側から見た正面図である。図２に示すように、筐体２４（カバーともいう）は、リニア駆動機構１８と、後述のカウンターウェイト機構３０及びロールスクリーン機構４０（図３参照）と、を覆うようにベース１２上に設けられている。
FIG. 2 is a front view of the
筐体２４のテーブル１６に対向する側の側面には、リニア駆動機構１８によりＺ軸方向に移動される測定アーム２０（アーム本体部２０ａ）を筐体２４外に通すための開口２４ａが形成されている。この開口２４ａは、Ｚ軸方向に移動する測定アーム２０の移動経路（移動範囲）に沿うようにＺ軸方向に延びた略矩形状を有している。
A side surface of the
測定アーム２０がＺ軸方向上方に移動すると、測定アーム２０と開口２４ａのＺ軸方向上端との間に生じる隙間（空間）がＺ軸方向に縮み、且つ測定アーム２０と開口２４ａのＺ軸方向下端との間に生じる隙間がＺ軸方向に拡がる。また逆に、測定アーム２０がＺ軸方向下方に移動すると、測定アーム２０と開口２４ａのＺ軸方向上端との間に生じる隙間がＺ軸方向に拡がり且つ測定アーム２０と開口２４ａのＺ軸方向下端との間に生じる隙間がＺ軸方向に縮む。そして、これらの隙間は、後述のロールシート５４Ａ，５４Ｂにより常に覆われている。
When the measuring
図３は、筐体２４内のリニア駆動機構１８、カウンターウェイト機構３０、及びロールスクリーン機構４０をテーブル１６側から見た正面図である。
FIG. 3 is a front view of the
図３と既述の図１とに示すように、カウンターウェイト機構３０は、天板３２と、Ｚ軸ガイド３４と、カウンターウェイト３６と、連動機構３８と、を備える。
As shown in FIG. 3 and FIG. 1 described above, the
天板３２は、駆動軸２６の上面に固定されている。この天板３２は、Ｘ軸方向において既述の測定アーム２０の移動経路と後述のカウンターウェイト３６の移動経路とに亘るようにＸ軸方向に延びた形状を有している。
The
Ｚ軸ガイド３４は、駆動軸２６に対してＸ軸方向の一方向であるＸ１方向にずれた位置に設けられており、Ｚ軸方向に延びた形状を有している。このＺ軸ガイド３４のＺ軸方向下端部はベース１２に固定され且つＺ軸方向上端部は天板３２に固定されている。
The Z-
カウンターウェイト３６は、Ｚ軸ガイド３４によりＺ軸方向に移動自在に保持されている。すなわち、カウンターウェイト３６は、駆動軸２６に対してＸ１方向にずれた位置において、Ｚ軸ガイド３４によりＺ軸方向に移動自在に保持されている。このカウンターウェイト３６の重量は、測定アーム２０、検出器２２、及びキャリッジ２８等の駆動軸２６に沿ってＺ軸方向に昇降する各昇降部材の重量に基づき決定される。
The
連動機構３８は、キャリッジ２８とカウンターウェイト３６とを連結し、キャリッジ２８のＺ軸方向の移動（昇降）に連動してカウンターウェイト３６をキャリッジ２８とは逆方向に移動させる。なお、連動機構３８の詳細構成については公知技術（例えば特開２０１５－５５５１５号公報参照）であるので、ここでは具体的な説明は省略する。このようにキャリッジ２８とカウンターウェイト３６とを連動させることで、カウンターウェイト３６により上述の各昇降部材の重量バランス等をとることができる。
The interlocking
ロールスクリーン機構４０は、一対の回転軸４２Ａ，４２Ｂと、回転軸保持部材４４Ａ，４４Ｂと、糸巻取ドラム４６Ａ，４６Ｂと、テグス４８Ａ，４８Ｂと、引張ばね５０Ａ，５０Ｂと、シート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂと、ロールシート５４Ａ，５４Ｂと、連結部５６と、を備える。
The
一対の回転軸４２Ａ，４２Ｂは、Ｘ軸方向において既述の測定アーム２０及びカウンターウェイト３６の双方の移動経路に亘るようにＸ軸方向に延びた（平行な）形状を有している。回転軸４２Ａは、双方の移動経路のＺ軸方向上方側の位置において、回転軸保持部材４４ＡによりＸ軸方向に平行な回転中心を中心として回転自在に保持されている。また、回転軸４２Ｂは、双方の移動経路のＺ軸方向下方側の位置において、回転軸保持部材４４ＢによりＸ軸方向に平行な回転中心を中心として回転自在に保持されている。これにより、双方の移動経路が回転軸４２Ａ，４２Ｂにより上下方向から挟み込まれる。
The pair of
回転軸保持部材４４Ａは、例えば天板３２の側面（上面でも可）においてＸ軸方向に沿って複数設けられており、回転軸４２Ａを回転自在に保持する。また、回転軸保持部材４４Ｂは、ベース１２の上面においてＸ軸方向に沿って複数設けられており、回転軸４２Ｂを回転自在に保持する。
A plurality of rotating
糸巻取ドラム４６Ａ、４６Ｂは、本発明の索体巻取体に相当するものである。糸巻取ドラム４６Ａは、回転軸４２ＡのＸ１方向側の端部に外嵌固定されており、回転軸４２Ａと一体に回転する。また、糸巻取ドラム４６Ｂは、回転軸４２ＢのＸ１方向側の端部に外嵌固定されており、回転軸４２Ｂと一体に回転する。なお、糸巻取ドラム４６Ａ、４６ＢのＸ軸方向及びＹ軸方向の位置は同一（略同一を含む、以下同じ）である。
The
糸巻取ドラム４６Ａは、回転軸４２Ａと一体に後述のテグス巻取方向ＲＡ１（本発明の索体巻取方向に相当）に回転した場合に後述のテグス４８Ａの巻き取りを行い、逆に回転軸４２Ａと一体に後述のテグス繰出方向ＲＡ２（本発明の索体繰出方向に相当）に回転した場合にテグス４８ＡをＺ軸方向下方側に繰り出す。また、糸巻取ドラム４６Ｂは、回転軸４２Ｂと一体に後述のテグス巻取方向ＲＢ１（本発明の索体巻取方向に相当）に回転した場合に後述のテグス４８Ｂの巻き取りを行い、逆に回転軸４２Ｂと一体に後述のテグス繰出方向ＲＢ２（本発明の索体繰出方向に相当）に回転した場合にテグス４８ＢをＺ軸方向上方側に繰り出す。
When the
テグス４８Ａ，４８Ｂは、本発明の索体に相当するものである。なお、索体には、単線又は撚線からなる糸、ワイヤ、コード、ケーブル、及びロープ等が含まれる。
The
テグス４８Ａは、その一端側が糸巻取ドラム４６Ａに固定されており且つその他端側には引張ばね５０Ａが連結されている。また、テグス４８Ｂは、その一端側が糸巻取ドラム４６Ｂに固定されており且つその他端側には引張ばね５０Ｂが連結されている。
The
引張ばね５０Ａは、その一端側がテグス４８Ａに連結され且つその他端側がカウンターウェイト３６の上端部に連結されている。これにより、引張ばね５０Ａを介してテグス４８Ａとカウンターウェイト３６とが連結される。また、引張ばね５０Ｂは、その一端側がテグス４８Ｂに連結され且つその他端側がカウンターウェイト３６の下端部に連結される。これにより、引張ばね５０Ｂを介してテグス４８Ｂとカウンターウェイト３６とが連結される。その結果、引張ばね５０Ａ、カウンターウェイト３６、及び引張ばね５０Ｂを介して、テグス４８Ａとテグス４８Ｂとが連結される。
The
図４は、図３に示したカウンターウェイト３６、糸巻取ドラム４６Ａ、４６Ｂ、テグス４８Ａ，４８Ｂ、及び引張ばね５０Ａ，５０Ｂを図３中の矢印Ａ１方向側から見た拡大概略図である。
FIG. 4 is an enlarged schematic view of the
図４に示すように、連動機構３８を介してカウンターウェイト３６がＺ軸方向上方側に移動すると、カウンターウェイト３６及び引張ばね５０Ａを介してテグス４８ＡがＺ軸方向上方向側に押されることで、糸巻取ドラム４６Ａが回転軸４２Ａと一体にテグス巻取方向ＲＡ１に回転される。その結果、糸巻取ドラム４６Ａによりテグス４８Ａがロール状に巻き取られる。なお、テグス４８Ａが糸巻取ドラム４６Ａとカウンターウェイト３６との間で撓まないように、腰が強いテグス４８Ａ（テグス４８Ｂも同様）を用いることが好ましい。
As shown in FIG. 4, when the
また同時に、カウンターウェイト３６がＺ軸方向上方側に移動すると、カウンターウェイト３６及び引張ばね５０Ｂを介してテグス４８ＢがＺ軸方向上方側に引っ張られることで、糸巻取ドラム４６Ｂが回転軸４２Ｂと一体にテグス繰出方向ＲＢ２に回転される。その結果、糸巻取ドラム４６Ｂからテグス４８ＢがＺ軸方向上方側へ繰り出される。なお、本実施形態では、テグス巻取方向ＲＡ１とテグス繰出方向ＲＢ２とは同方向である。
At the same time, when the
一方、連動機構３８を介してカウンターウェイト３６がＺ軸方向下方側に移動すると、カウンターウェイト３６及び引張ばね５０Ａを介してテグス４８ＡがＺ軸方向下方側に引っ張られることで、糸巻取ドラム４６Ａが回転軸４２Ａと一体に既述のテグス巻取方向ＲＡ１とは逆のテグス繰出方向ＲＡ２に回転される。その結果、糸巻取ドラム４６Ａからテグス４８ＡがＺ軸方向下方側へ繰り出される。
On the other hand, when the
また同時に、カウンターウェイト３６がＺ軸方向下方側に移動すると、カウンターウェイト３６及び引張ばね５０Ｂを介してテグス４８ＢがＺ軸方向下方側に押されることで、糸巻取ドラム４６Ｂが回転軸４２Ｂと一体にテグス繰出方向ＲＢ２とは逆のテグス巻取方向ＲＢ１に回転される。その結果、糸巻取ドラム４６Ｂによりテグス４８Ｂがロール状に巻き取られる。なお、本実施形態では、テグス巻取方向ＲＡ１とテグス巻取方向ＲＢ１とは互いに逆方向である。
At the same time, when the
このように本実施形態では、カウンターウェイト３６のＺ軸方向の移動（昇降）に応じて、回転軸４２Ａのテグス巻取方向ＲＡ１の回転及び回転軸４２Ｂのテグス繰出方向ＲＢ２の回転が行われたり、或いは回転軸４２Ａのテグス繰出方向ＲＡ２の回転及び回転軸４２Ｂのテグス巻取方向ＲＢ１の回転が行われたりする。
As described above, in this embodiment, the
図１及び図３に戻って、シート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂは、本発明のシート巻取体に相当するものである。シート巻取ドラム５２Ａは、回転軸４２ＡのＸ軸方向の他方向（Ｘ１方向の逆方向）であるＸ２方向側の端部に外嵌固定されており、回転軸４２Ａ及び糸巻取ドラム４６Ａと一体に回転する。また、シート巻取ドラム５２Ｂは、回転軸４２ＢのＸ２方向側の端部に外嵌固定されており、回転軸４２Ｂ及び糸巻取ドラム４６Ｂと一体に回転する。なお、シート巻取ドラム５２Ａ，５２ＢのＸ軸方向及びＹ軸方向の位置は同一である。
Returning to FIGS. 1 and 3, the
シート巻取ドラム５２Ａは、回転軸４２Ａと一体にテグス繰出方向ＲＡ２に回転した場合に後述のロールシート５４Ａの巻き取りを行い、逆に回転軸４２Ａと一体にテグス巻取方向ＲＡ１に回転した場合にロールシート５４ＡをＺ軸方向下方側に繰り出す。また、シート巻取ドラム５２Ｂは、回転軸４２Ｂと一体にテグス巻取方向ＲＢ１に回転した場合に後述のロールシート５４ＢをＺ軸方向上方側に繰り出し、逆に回転軸４２Ｂと一体にテグス繰出方向ＲＢ２に回転した場合にロールシート５４Ｂの巻き取りを行う。
The
ロールシート５４Ａは、その一端側がシート巻取ドラム５２Ａに固定され且つその他端側が連結部５６に連結されている。また、ロールシート５４Ｂは、その一端側がシート巻取ドラム５２Ｂに固定され且つその他端側が連結部５６に連結されている。
The
連結部５６は、キャリッジ２８に対してＹ軸方向（テーブル１６側）にシフトした位置で、ロールシート５４Ａ，５４Ｂにより支持されている。すなわち、連結部５６は、キャリッジ２８から分離して設けられている。この連結部５６の上端部にはロールシート５４Ａが連結され、且つ連結部５６の下端部にはロールシート５４Ｂが連結されている。これにより、ロールシート５４Ａ，５４Ｂの双方の他端側同士が連結部５６を介して連結される。このため、連結部５６は、ロールシート５４Ａ，５４Ｂの双方の他端側と一体にＺ軸方向に移動する。
The connecting
連結部５６には、測定アーム２０のアーム本体部２０ａが挿通される挿通口５６ａが形成されている。この挿通口５６ａの開口形状は、アーム本体部２０ａの断面形状を拡大した形状を有している。これにより、アーム本体部２０ａは、挿通口５６ａに対して隙間をあけて挿通（非接触で挿通）される。なお、連結部５６は、ロールシート５４Ａ，５４Ｂの少なくとも一方と一体形成されていてもよい。
The
図５は、図３に示したシート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂ、ロールシート５４Ａ，５４Ｂ、及び連結部５６を図３中の矢印Ａ２方向側（既述の図４と同方向側）から見た拡大概略図である。
FIG. 5 shows the
図５及び既述の図４に示すように、シート巻取ドラム５２Ａに対するロールシート５４Ａの巻き付け方向と、糸巻取ドラム４６Ａに対するテグス４８Ａの巻き付け方向と、は互いに逆方向である。また、シート巻取ドラム５２Ｂに対するロールシート５４Ｂの巻き付け方向と、糸巻取ドラム４６Ｂに対するテグス４８Ｂの巻き付け方向と、は互いに逆方向である。
As shown in FIG. 5 and FIG. 4, the winding direction of the
シート巻取ドラム５２Ａがテグス巻取方向ＲＡ１に回転するとシート巻取ドラム５２Ａからロールシート５４ＡがＺ軸方向下方側へ繰り出され、逆にシート巻取ドラム５２Ａがテグス繰出方向ＲＡ２に回転するとシート巻取ドラム５２Ａによりロールシート５４Ａがロール状に巻き取られる。また、シート巻取ドラム５２Ｂがテグス巻取方向ＲＢ１に回転するとシート巻取ドラム５２Ｂからロールシート５４ＢがＺ軸方向上方側へ繰り出され、逆にシート巻取ドラム５２Ｂがテグス繰出方向ＲＢ２に回転するとシート巻取ドラム５２Ｂによりロールシート５４Ｂがロール状に巻き取られる。
When the sheet take-
連結部５６は、カウンターウェイト３６のＺ軸方向上方側の移動に応じて、シート巻取ドラム５２Ａがテグス巻取方向ＲＡ１に回転し且つシート巻取ドラム５２Ｂがテグス繰出方向ＲＢ２に回転した場合に、ロールシート５４Ａ，５４Ｂの双方の他端側と一体にＺ軸方向下方側に移動する。また逆に、連結部５６は、カウンターウェイト３６のＺ軸方向下方側の移動に応じて、シート巻取ドラム５２Ａがテグス繰出方向ＲＡ２に回転し且つシート巻取ドラム５２Ｂがテグス巻取方向ＲＢ１に回転した場合に、ロールシート５４Ａ，５４Ｂの双方の他端側と一体にＺ軸方向上方側に移動する。これにより、連結部５６は、カウンターウェイト３６のＺ軸方向の移動に連動して、カウンターウェイト３６とは逆方向に移動、すなわちキャリッジ２８と同方向に移動する。
When the
この際に、連結部５６のＺ軸方向の移動速度（単位時間当たりの移動量）がキャリッジ２８のＺ軸方向の移動速度（単位時間当たりの移動量）と一致（略一致を含む、以下同じ）するように、糸巻取ドラム４６Ａ、４６Ｂ及びシート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂの各々の外径が調整されている。これにより、連結部５６は、キャリッジ２８と一体にＺ軸方向に移動する。その結果、キャリッジ２８のＺ軸方向の移動の前後においてキャリッジ２８に対して連結部５６が対向する状態が常に維持される。
At this time, the moving speed (moving amount per unit time) of the connecting
なお、各種要因（例えばテグス４８Ａ，４８Ｂの厚みとロールシート５４Ａ，５４Ｂの厚みとの差など）により、回転軸４２Ａ，４２Ｂが回転した場合の糸巻取ドラム４６Ａ，４６Ｂによるテグス４８Ａ、４８Ｂの巻取量・繰出量と、シート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂによるロールシート５４Ａ，５４Ｂの繰出量・巻取量との間には微小誤差が生じる。この微小誤差については既述の引張ばね５０Ａ，５０Ｂにより吸収される。
It should be noted that when the
図６は、キャリッジ２８をＺ軸方向下方側に移動させる場合のロールスクリーン機構４０の作用を説明するための説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the action of the
図６に示すように、キャリッジ２８がＺ軸方向下方側に移動すると、連動機構３８を介してカウンターウェイト３６がＺ軸方向上方側に移動される。このカウンターウェイト３６の移動に応じて、テグス４８Ａ等を介して糸巻取ドラム４６Ａ及び回転軸４２Ａが一体にテグス巻取方向ＲＡ１に回転されると共に、テグス４８Ｂ等を介して糸巻取ドラム４６Ｂ及び回転軸４２Ｂが一体にテグス繰出方向ＲＢ２に回転される。
As shown in FIG. 6 , when the
そして、回転軸４２Ａと一体にシート巻取ドラム５２Ａがテグス巻取方向ＲＡ１に回転することで、シート巻取ドラム５２Ａからロールシート５４ＡがＺ軸方向下方側へ繰り出される。また同時に、回転軸４２Ｂと一体にシート巻取ドラム５２Ｂがテグス繰出方向ＲＢ２に回転することで、シート巻取ドラム５２Ｂによりロールシート５４Ｂがロール状に巻き取られる。これにより、連結部５６が、ロールシート５４Ａ，５４Ｂの双方の他端側と一体にＺ軸方向下方側に向けてキャリッジ２８と同一の速度で移動する。
Then, the
図７は、キャリッジ２８をＺ軸方向上方側に移動させる場合のロールスクリーン機構４０の作用を説明するための説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the action of the
図７に示すように、キャリッジ２８がＺ軸方向上方側に移動すると、連動機構３８を介してカウンターウェイト３６がＺ軸方向下方側に移動される。このカウンターウェイト３６の移動に応じて、テグス４８Ａ等を介して糸巻取ドラム４６Ａ及び回転軸４２Ａが一体にテグス繰出方向ＲＡ２に回転されると共に、テグス４８Ｂ等を介して糸巻取ドラム４６Ｂ及び回転軸４２Ｂが一体にテグス巻取方向ＲＢ１に回転される。
As shown in FIG. 7 , when the
そして、回転軸４２Ａと一体にシート巻取ドラム５２Ａがテグス繰出方向ＲＡ２に回転することで、シート巻取ドラム５２Ａによりロールシート５４Ａがロール状に巻き取られる。また同時に、回転軸４２Ｂと一体にシート巻取ドラム５２Ｂがテグス巻取方向ＲＢ１に回転することで、シート巻取ドラム５２Ｂからロールシート５４ＢがＺ軸方向上方側へ繰り出される。これにより、連結部５６が、ロールシート５４Ａ，５４Ｂの双方の他端側と一体にＺ軸方向上方側に向けてキャリッジ２８と同一の速度で移動する。
Then, the
このようにキャリッジ２８のＺ軸方向の移動前後において、キャリッジ２８に対して連結部５６が対向した状態が維持される。その結果、キャリッジ２８のＺ軸方向の移動前後で、測定アーム２０と開口２４ａ（図２参照）のＺ軸方向上端部との間に生じる隙間（空間）がロールシート５４Ａで覆われた状態と、測定アーム２０と開口２４ａのＺ軸方向下端部との間に生じる隙間がロールシート５４Ｂで覆われた状態と、が維持される。
In this way, before and after the movement of the
［本実施形態の効果］
以上のように本実施形態では、カウンターウェイト３６のＺ軸方向の移動に連動して回転軸４２Ａ，４２Ｂ及びシート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂを一体に回転させることで、連結部５６をキャリッジ２８と一体にＺ軸方向に移動させることができる。その結果、キャリッジ２８に対して復元力を作用させる蛇腹式のシートを用いる場合とは異なり、キャリッジ２８等の移動精度（位置精度）に悪影響を及ぼすことが防止される。そのため、特にリニア駆動機構１８がリニアモータのようにキャリッジ２８の位置保持力が低い場合でも、キャリッジ２８等の移動精度に悪影響を及ぼすことが防止される。また、定荷重ばねのような耐用回数に制限がある機構を使用していないので、ロールスクリーン機構４０の高耐久性が確保される。その結果、キャリッジ２８の移動精度の高精度化とロールスクリーン機構４０の高耐久性の確保とが実現される。
[Effect of this embodiment]
As described above, in this embodiment, the
また、本実施形態では、キャリッジ２８に対して連結部５６（ロールシート５４Ａ，５４Ｂ）が分離して設けられているので、連結部５６等からキャリッジ２８に対して力が加えられることが防止される。その結果、特にリニア駆動機構１８がリニアモータのようにキャリッジ２８の位置保持力が低い場合でも、キャリッジ２８等の移動精度に悪影響を及ぼすことが防止される。
In addition, in the present embodiment, since the connecting portion 56 (roll
さらに本実施形態では、カウンターウェイト３６のＺ軸方向の移動に連動して回転軸４２Ａ，４２Ｂ及びシート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂを一体に回転させるので、シート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂを回転させるための独立した駆動源を設ける必要がなくなる。
Further, in the present embodiment, since the
［第２実施形態］
図８は、シート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂにロール状に巻き取られたロールシート５４Ａ，５４Ｂの外径の変化を説明するための説明図である。
[Second embodiment]
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining changes in the outer diameter of the
図８に示すように、シート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂの直径をＤとし、ロールシート５４Ａ，５４Ｂの厚みをｔとし、シート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂに対するロールシート５４Ａ，５４Ｂの巻き数をｎとした場合、ロール状のロールシート５４Ａ，５４Ｂの外径は「Ｄ＋２ｎｔ」で表される。すなわち、巻き数ｎの増加に従って外径が２ｔずつ増加する。このため、テグス４８Ａ，４８Ｂの厚みがｔよりも小さい場合、巻き数ｎの増加に従って、糸巻取ドラム４６Ａ，４６Ｂによるテグス４８Ａ、４８Ｂの巻取量・繰出量と、シート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂによるロールシート５４Ａ，５４Ｂの繰出量・巻取量との間に生じる微小誤差が大きくなる。
As shown in FIG. 8, let D be the diameter of the
そして、上記第１実施形態では引張ばね５０Ａ，５０Ｂにより上述の微小誤差を吸収しているが、第２実施形態ではロールスクリーン機構４０に微小誤差の発生を低減する手段を設けている。
In the first embodiment, the tension springs 50A and 50B absorb the minute errors, but in the second embodiment, the
図９は、第２実施形態のロールスクリーン機構４０の糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂの拡大図である。なお、第２実施形態のロールスクリーン機構４０は、第１実施形態の糸巻取ドラム４６Ａ，４６Ｂとは異なる形状の糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂを備える点を除けば、第１実施形態のロールスクリーン機構４０と基本的に同じ構成である。このため、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
FIG. 9 is an enlarged view of the
糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂは、その直径がＸ軸方向の一方向（ここではＸ１方向又はＸ２方向のいずれでも可）から他方向に向かって次第に直径が大きくなるテーパ状に形成されている。そして、糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂがそれぞれテグス巻取方向ＲＡ１，ＲＢ１に回転した場合には、糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂによるテグス４８Ａ，４８Ｂの巻取位置がＸ軸方向の一方向側（小径側）に向かって次第にずれる。また逆に、糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂがそれぞれテグス繰出方向ＲＡ２，ＲＢ２に回転した場合には、糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂによるテグス４８Ａ，４８Ｂの巻取位置がＸ軸方向の他方向側（大径側）に向かって次第にずれる。
The
なお、糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂの回転に応じてテグス４８Ａ，４８Ｂの巻取位置を次第にＸ軸方向にずらすために、糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂの外周面に螺旋状の溝等を形成してもよい。
In order to gradually shift the winding positions of the
このように第２実施形態では、ロール状のロールシート５４Ａ，５４Ｂの外径の増加に応じて糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂによるテグス４８Ａ，４８Ｂの巻取位置をＸ軸方向の他方向（大径側）にずらすことができる。また、第２実施形態では、ロール状のロールシート５４Ａ，５４Ｂの外径の減少に応じて糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂによるテグス４８Ａ，４８Ｂの巻取位置をＸ軸方向の一方向（小径側）にずらすことができる。その結果、シート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂに巻き取られるロールシート５４Ａ，５４Ｂの外径と、糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂに巻き取られるテグス４８Ａ，４８Ｂの外径と、を一致させることができる。これにより、上述の微小誤差の発生が低減されるため、キャリッジ２８の移動精度が確保される。
As described above, in the second embodiment, the winding positions of the
［第３実施形態］
図１０は、第３実施形態のロールスクリーン機構４０の概略図である。上記第２実施形態では、糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂにより上述の微小誤差の発生を低減させているが、第３実施形態のロールスクリーン機構４０は上述の微小誤差の発生を低減させるためにシート巻取機構７０Ａ，７０Ｂを備えている。
[Third embodiment]
FIG. 10 is a schematic diagram of the
なお、第３実施形態のロールスクリーン機構４０は、シート巻取機構７０Ａ，７０Ｂを備える点を除けば、第１実施形態のロールスクリーン機構４０と基本的に同じ構成である。このため、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
Note that the
図１０に示すように、シート巻取機構７０Ａは、回転軸保持部材７２Ａ、駆動ドラム７４Ａ、ガイド保持部材７６Ａ、Ｙ軸ガイド７８Ａ、巻取ドラム保持部材８０Ａ、圧縮コイルバネ８２Ａ、及びシート巻取ドラム５２Ａを備える。また、シート巻取機構７０Ｂは、回転軸保持部材７２Ｂ、駆動ドラム７４Ｂ、ガイド保持部材７６Ｂ、Ｙ軸ガイド７８Ｂ、巻取ドラム保持部材８０Ｂ、圧縮コイルバネ８２Ｂ、及びシート巻取ドラム５２Ｂを備える。
As shown in FIG. 10, the
回転軸保持部材７２Ａは、天板３２の上面の中でテーブル１６側の先端部に設けられており、回転軸４２Ａを回転自在に保持する。また、回転軸保持部材７２Ｂは、ベース１２の上面に設けられており、回転軸４２Ｂを回転自在に保持する。なお、回転軸４２Ａ，４２ＢのＹ軸方向の位置は同一である。
72 A of rotating shaft holding members are provided in the front-end|tip part by the side of the table 16 in the upper surface of the
駆動ドラム７４Ａ，７４Ｂは、本発明の駆動巻取体に相当するものである。駆動ドラム７４Ａは、回転軸４２ＡのＸ２方向（図３参照）側の端部に外嵌固定されており、回転軸４２Ａ及び糸巻取ドラム４６Ａと一体に回転する。また、駆動ドラム７４Ｂは、回転軸４２ＢのＸ２方向側の端部に外嵌固定されており、回転軸４２Ｂ及び糸巻取ドラム４６Ｂと一体に回転する。そして、駆動ドラム７４Ａにはロールシート５４Ａが巻き掛けられ、且つ駆動ドラム７４Ｂにはロールシート５４Ｂが巻き掛けられている。
The drive drums 74A and 74B correspond to the drive winding body of the present invention. The
ガイド保持部材７６Ａは、天板３２の上面で且つ回転軸保持部材７２Ａに対してＹ軸方向にシフトした位置に設けられている。ガイド保持部材７６Ｂは、ベース１２の上面で且つ回転軸保持部材７２Ｂに対してＹ軸方向にシフトした位置に設けられている。
The
Ｙ軸ガイド７８Ａ，７８Ｂは、Ｙ軸方向に平行な方向に延びた形状を有している。Ｙ軸ガイド７８Ａ，７８Ｂは、例えば、Ｚ軸方向において間隔をあけて配置された上下ガイドにより構成される。そして、Ｙ軸ガイド７８Ａ（上下ガイド）はＸ軸方向において後述のシート巻取ドラム５２Ａを挟み込むように２組設けられ、且つＹ軸ガイド７８Ｂ（上下ガイド）はＸ軸方向において後述のシート巻取ドラム５２Ｂを挟み込むように２組設けられている。
Y-axis guides 78A and 78B have a shape extending in a direction parallel to the Y-axis direction. The Y-axis guides 78A and 78B are composed of, for example, upper and lower guides spaced apart in the Z-axis direction. Two sets of Y-axis guides 78A (upper and lower guides) are provided so as to sandwich the
Ｙ軸ガイド７８ＡのＹ軸方向の一端部は回転軸保持部材７２Ａに固定され、且つＹ軸ガイド７８ＡのＹ軸方向の他端部はガイド保持部材７６Ａに固定される。また、Ｙ軸ガイド７８ＢのＹ軸方向の一端部は回転軸保持部材７２Ｂに固定され、且つＹ軸ガイド７８ＢのＹ軸方向の他端部はガイド保持部材７６Ｂに固定される。
One end of the Y-
巻取ドラム保持部材８０Ａは、Ｘ軸方向に間隔をあけた２組のＹ軸ガイド７８Ａごとに、Ｙ軸ガイド７８Ａに沿ってＹ軸方向に移動自在に支持されている。また、巻取ドラム保持部材８０Ｂは、Ｘ軸方向に間隔をあけた２組のＹ軸ガイド７８Ｂごとに、Ｙ軸ガイド７８Ｂに沿ってＹ軸方向に移動自在に支持されている。そして、各巻取ドラム保持部材８０Ａはシート巻取ドラム５２Ａを回転自在に保持し、且つ各巻取ドラム保持部材８０Ｂはシート巻取ドラム５２Ｂを回転自在に保持する。
The winding
圧縮コイルバネ８２Ａは、ガイド保持部材７６Ａと巻取ドラム保持部材８０Ａとの間でＹ軸ガイド７８Ａに外嵌されており、巻取ドラム保持部材８０Ａを駆動ドラム７４Ａに向けて付勢する。また、圧縮コイルバネ８２Ｂは、ガイド保持部材７６Ｂと巻取ドラム保持部材８０Ｂとの間でＹ軸ガイド７８Ｂに外嵌されており、巻取ドラム保持部材８０Ｂを駆動ドラム７４Ｂに向けて付勢する。これにより、シート巻取ドラム５２Ａが駆動ドラム７４Ａに向けて付勢され、且つシート巻取ドラム５２Ｂが駆動ドラム７４Ｂに向けて付勢される。
The
第３実施形態のシート巻取ドラム５２Ａは一対の巻取ドラム保持部材８０Ａの間に回転自在に保持され、且つ第３実施形態のシート巻取ドラム５２Ｂは一対の巻取ドラム保持部材８０Ｂの間に回転自在に保持されている。なお、シート巻取ドラム５２Ａ及び駆動ドラム７４ＡのＸ軸方向の位置が一致するように２組のＹ軸ガイド７８Ａの位置が調整され、且つシート巻取ドラム５２Ｂ及び駆動ドラム７４ＢのＸ軸方向の位置が一致するように一対のＹ軸ガイド７８Ｂの位置が調整されている。
The
シート巻取ドラム５２Ａは、巻取ドラム保持部材８０Ａを介した圧縮コイルバネ８２Ａの付勢により、駆動ドラム７４Ａに巻き掛けられたロールシート５４Ａを介して駆動ドラム７４Ａに接触する。このため、シート巻取ドラム５２Ａは、駆動ドラム７４Ａの回転に応じてこの駆動ドラム７４Ａとは逆方向に回転する。
The
また、シート巻取ドラム５２Ｂは、巻取ドラム保持部材８０Ｂを介した圧縮コイルバネ８２Ｂの付勢により、駆動ドラム７４Ｂに巻き掛けられたロールシート５４Ｂを介して駆動ドラム７４Ｂに接触する。このため、シート巻取ドラム５２Ｂは、駆動ドラム７４Ｂの回転に応じてこの駆動ドラム７４Ｂとは逆方向に回転する。
Also, the
第３実施形態のロールシート５４Ａの一端側は、駆動ドラム７４Ａに巻き掛けられた後、シート巻取ドラム５２Ａに固定される。このため、駆動ドラム７４Ａがテグス繰出方向ＲＡ２に回転すると、駆動ドラム７４Ａによってロールシート５４ＡがＺ軸方向上方側に引っ張られると共にシート巻取ドラム５２Ａに向けて送出される。そして、シート巻取ドラム５２Ａは、駆動ドラム７４Ａにより駆動ドラム７４Ａとは逆方向、すなわちテグス巻取方向ＲＡ１に回転される。これにより、シート巻取ドラム５２Ａは、駆動ドラム７４Ａから送出されたロールシート５４Ａをロール状に巻き取る。
One end side of the
また逆に、駆動ドラム７４Ａがテグス巻取方向ＲＡ１に回転すると、駆動ドラム７４Ａによりシート巻取ドラム５２Ａが駆動ドラム７４Ａとは逆方向、すなわちテグス繰出方向ＲＡ２に回転される。このため、駆動ドラム７４Ａによって、シート巻取ドラム５２Ａからロールシート５４Ａが引き出されると共に引き出されたロールシート５４ＡがＺ軸方向下方に向けて繰出される。
Conversely, when the driving
第３実施形態のロールシート５４Ｂの一端側は、駆動ドラム７４Ｂに巻き掛けられた後、シート巻取ドラム５２Ｂに固定される。このため、駆動ドラム７４Ｂがテグス繰出方向ＲＢ２に回転すると、駆動ドラム７４Ｂによりロールシート５４ＢがＺ軸方向下方側に引っ張られると共にシート巻取ドラム５２Ｂに向けて送出される。そして、シート巻取ドラム５２Ｂは、駆動ドラム７４Ｂにより駆動ドラム７４Ｂとは逆方向、すなわちテグス巻取方向ＲＢ１に回転される。これにより、シート巻取ドラム５２Ｂは、駆動ドラム７４Ｂから送出されたロールシート５４Ｂをロール状に巻き取る。
One end side of the
また逆に、駆動ドラム７４Ｂがテグス巻取方向ＲＢ１に回転すると、駆動ドラム７４Ｂによりシート巻取ドラム５２Ｂが駆動ドラム７４Ｂとは逆方向、すなわちテグス繰出方向ＲＢ２に回転される。このため、駆動ドラム７４Ｂによって、シート巻取ドラム５２Ｂからロールシート５４Ｂが引き出されると共に引き出されたロールシート５４ＢがＺ軸方向上方に向けて繰出される。
Conversely, when the driving
以上のように第３実施形態では、シート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂと駆動ドラム７４Ａ，７４Ｂとを別個に設けることで、駆動ドラム７４Ａ，７４Ｂの外径が常に一定になる。このため、駆動ドラム７４Ａ及びシート巻取ドラム５２Ａによるロールシート５４Ａの繰出量・巻取量と、駆動ドラム７４Ｂ及びシート巻取ドラム５２Ｂによるロールシート５４Ｂの繰出量・巻取量とが常に一定になる。その結果、テグス４８Ａ、４８Ｂの巻取量・繰出量と、ロールシート５４Ａ，５４Ｂの繰出量・巻取量との間に生じる微小誤差を低減することができるので、キャリッジ２８の移動精度が確保される。
As described above, in the third embodiment, the
［第４実施形態］
図１１は、第４実施形態のロールスクリーン機構４０を説明するための説明図である。上記第１実施形態では、キャリッジ２８とは分離して設けられた連結部５６によりロールシート５４Ａ，５４Ｂの双方の他端側同士を連結しているが、図１１に示すように、第４実施形態では、キャリッジ２８を介してロールシート５４Ａ，５４Ｂの双方の他端側同士を連結する。
[Fourth embodiment]
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the
なお、第４実施形態のロールスクリーン機構４０は、キャリッジ２８を本発明の連結部として機能させている点を除けば、第１実施形態のロールスクリーン機構４０と基本的に同じ構成である。このため、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。また、図中の符号９０は、キャリッジ２８に設けられ且つ測定アーム２０のアーム本体部２０ａが挿通される挿通口である。
Note that the
第４実施形態のキャリッジ２８の上端部には、ロールシート５４Ａの他端側と連結される連結部９２Ａが設けられている。また、第４実施形態のキャリッジ２８の下端部には、ロールシート５４Ｂの他端側と連結される連結部９２Ｂが設けられている。
A connecting
このように第４実施形態では、キャリッジ２８を介してロールシート５４Ａ，５４Ｂの双方の他端側同士が連結されるので、上記第１実施形態と同様に、キャリッジ２８のＺ軸方向の移動前後で、開口２４ａの隙間がロールシート５４Ａ，５４Ｂで覆われた状態が維持される。その結果、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。なお、キャリッジ２８等の移動精度（位置精度）をより高精度化するためには、上記第１実施形態のように、キャリッジ２８から分離した連結部５６を設けることが好ましい。
As described above, in the fourth embodiment, the other ends of the
［その他］
図１２は、テグス巻取方向ＲＡ１，ＲＢ１及びテグス繰出方向ＲＡ２，ＲＢ２の変形例を説明するための説明図である。上記実施形態では、テグス巻取方向ＲＡ１，ＲＢ１が互いに逆方向であり且つテグス繰出方向ＲＡ２，ＲＢ２が互いに逆方向である。これに対して図１２に示すように、テグス巻取方向ＲＡ１，ＲＢ１が互いに同方向となり且つテグス繰出方向ＲＡ２，ＲＢ２が互いに同方向になるように、糸巻取ドラム４６Ａに対するテグス４８Ａの巻き付け方向及び糸巻取ドラム４６Ｂに対するテグス４８Ｂの巻き付け方向をそれぞれ調整してもよい。この場合、シート巻取ドラム５２Ａに対するロールシート５４Ａの巻き付け方向及びシート巻取ドラム５２Ｂに対するロールシート５４Ｂの巻き付け方向についても同様に調整する。
[others]
12A and 12B are explanatory diagrams for explaining modifications of the wire winding directions RA1 and RB1 and the wire feeding directions RA2 and RB2. In the above-described embodiment, the directions RA1 and RB1 for winding the line are opposite to each other, and the directions RA2 and RB2 for feeding the line are opposite to each other. On the other hand, as shown in FIG. 12, the direction of winding the
上記各実施形態では、回転軸４２Ａ，４２Ｂが互いに独立して回転可能であるが、例えば回転軸４２Ａ，４２Ｂの双方に無端ベルトを架け渡したり或いは双方を不図示のギヤ列を介して連結したりすることで、双方を同期回転させてもよい。これにより、カウンターウェイト３６のＺ軸方向上方への移動に連動して回転軸４２Ａを確実にテグス巻取方向ＲＡ１に回転させたり、カウンターウェイト３６のＺ軸方向下方への移動に連動して回転軸４２Ｂを確実にテグス巻取方向ＲＢ１に回転させたりすることができる。
In each of the above-described embodiments, the rotating
上記各実施形態では、ワークＷの形状を測定する形状測定装置の一例として、ワークＷの真円度及び真直度を測定する真円度測定装置１０等を例に挙げて説明したが、各種形状のワークＷの平行度、直角度、表面粗さ、うねり、及び寸法等の他の形状を測定する形状測定装置にも本発明を適用することができる。
In each of the above-described embodiments, as an example of a shape measuring device for measuring the shape of the work W, the
１０…真円度測定装置，
１２…ベース，
１８…リニア駆動機構，
２０…測定アーム，
２０ａ…アーム本体部，
２４…筐体，
２６…駆動軸，
２８…キャリッジ，
３０…カウンターウェイト機構，
３６…カウンターウェイト，
３８…連動機構，
４０…ロールスクリーン機構，
４２Ａ，４２Ｂ…回転軸，
４６Ａ，４６Ｂ…糸巻取ドラム，
４８Ａ，４８Ｂ…テグス，
５０Ａ，５０Ｂ…引張ばね，
５２Ａ，５２Ｂ…シート巻取ドラム，
５２４，５４Ｂ…ロールシート，
５６…連結部，
５６ａ…挿通口，
６０Ａ，６０Ｂ…糸巻取ドラム，
７０Ａ，７０Ｂ…シート巻取機構，
７４Ａ，７４Ｂ…駆動ドラム，
９２Ａ，９２Ｂ…連結部
10... Roundness measuring device,
12 ... Base,
18 ... linear drive mechanism,
20 ... measurement arm,
20a... Arm body,
24 ... housing,
26 ... drive shaft,
28 carriage,
30 ... counterweight mechanism,
36 ... counterweight,
38 ... interlocking mechanism,
40 Roll screen mechanism,
42A, 42B ... rotating shafts,
46A, 46B... yarn winding drums,
48A, 48B ... Tegus,
50A, 50B ... tension springs,
52A, 52B... sheet winding drums,
524, 54B... roll sheet,
56 ... connecting part,
56a... Insertion opening,
60A, 60B... yarn winding drums,
70A, 70B... sheet winding mechanism,
74A, 74B ... drive drums,
92A, 92B ... connecting part
Claims (8)
接触式又は非接触式の検出器を保持する測定アームであって、且つ前記上下方向に対して垂直な第１方向に延びたアーム本体部を有する測定アームと、
前記アーム本体部を保持し、且つ前記測定アームと一体に前記駆動軸に沿って前記上下方向に移動する可動子と、
前記駆動軸に対して前記上下方向及び前記第１方向の双方に垂直な第２方向にずれた位置に設けられ、前記上下方向に移動自在なカウンターウェイトと、
前記可動子と前記カウンターウェイトとを連結し、且つ前記可動子の前記上下方向の移動に連動して前記カウンターウェイトを前記可動子とは逆方向に移動させる連動機構と、
前記可動子及び前記カウンターウェイトの移動経路を前記上下方向から挟み込み、且つ前記第２方向に対して平行な一対の回転軸と、
前記回転軸ごとに設けられたシート巻取体であって、前記回転軸の回転に応じて前記回転軸に対して平行な回転中心を中心として回転するシート巻取体と、
前記回転軸ごとに設けられた索体であって、一端側が前記回転軸の索体巻取方向の回転に応じて前記回転軸に巻き取られ且つ前記回転軸の前記索体巻取方向とは逆の索体繰出方向の回転に応じて前記回転軸から繰り出され、他端側が前記カウンターウェイトに連結された索体と、
前記回転軸ごとに設けられたシートであって、一端側が前記回転軸の前記索体繰出方向の回転に応じて前記シート巻取体に巻き取られ且つ前記回転軸の前記索体巻取方向の回転に応じて前記シート巻取体から繰り出されるシートと、
前記シートの双方の他端側同士を連結する連結部であって、前記アーム本体部が挿通される挿通口を有する連結部と、
を備える形状測定装置。 a drive shaft parallel to the vertical direction;
a measuring arm holding a contact-type or non-contact-type detector, the measuring arm having an arm body extending in a first direction perpendicular to the vertical direction;
a mover that holds the arm body and moves in the vertical direction along the drive shaft integrally with the measurement arm;
a vertically movable counterweight provided at a position shifted in a second direction perpendicular to both the vertical direction and the first direction with respect to the drive shaft;
an interlocking mechanism that connects the mover and the counterweight and moves the counterweight in a direction opposite to the mover in conjunction with the vertical movement of the mover;
a pair of rotating shafts sandwiching the moving path of the mover and the counterweight from the vertical direction and parallel to the second direction;
a sheet winding body provided for each of the rotating shafts, the sheet winding body rotating about a center of rotation parallel to the rotating shaft in accordance with the rotation of the rotating shaft;
A cord body provided for each of the rotating shafts, one end of which is wound around the rotating shaft according to the rotation of the rotating shaft in the cord winding direction, and the cord winding direction of the rotating shaft is a rope that is paid out from the rotating shaft in accordance with the rotation in the opposite direction to pay out the rope, and whose other end is connected to the counterweight;
A sheet provided for each of the rotating shafts, one end side of which is wound up on the sheet winding body according to the rotation of the rotating shaft in the cord feeding direction, a sheet unwound from the sheet winding body according to the rotation;
a connecting portion connecting the other end sides of both the seats, the connecting portion having an insertion opening through which the arm main body portion is inserted;
A shape measuring device comprising:
前記索体巻取体が、前記回転軸の前記索体巻取方向の回転に応じて前記索体を巻き取り且つ前記回転軸の前記索体繰出方向の回転に応じて前記索体を繰り出す請求項１に記載の形状測定装置。 A cord winding body is fitted to the rotating shaft for each rotating shaft and rotates integrally with the rotating shaft,
The cord winding body winds the cord body according to the rotation of the rotating shaft in the cord winding direction, and pays out the cord body according to the rotation of the rotating shaft in the cord reeling-out direction. Item 1. The shape measuring device according to item 1.
前記索体巻取体が前記索体巻取方向に回転した場合に前記索体巻取体による前記索体の巻取位置が次第に前記一方向に向かってずれ、且つ前記索体巻取体が前記索体繰出方向に回転した場合に前記巻取位置が次第に前記他方向に向かってずれる請求項２に記載の形状測定装置。 The cord winding body is formed in a tapered shape in which the diameter of the cord winding body gradually increases from one direction to the other direction in the second direction,
When the cord winding body rotates in the cord winding direction, the winding position of the cord body by the cord winding body gradually shifts in the one direction, and the cord winding body 3. The shape measuring device according to claim 2, wherein the winding position gradually shifts toward the other direction when the cord is rotated in the direction of drawing out the cord.
前記シート巻取体が、前記駆動巻取体に巻き掛けられた前記シートを介して前記駆動巻取体と接触し、且つ前記駆動巻取体の回転に応じて前記駆動巻取体により前記駆動巻取体とは逆方向に回転され、
前記回転軸の前記索体繰出方向の回転に応じて前記駆動巻取体とは逆方向に回転する前記シート巻取体により前記シートの一端側がロール状に巻き取られ、且つ前記回転軸の前記索体巻取方向の回転に応じて前記駆動巻取体とは逆方向に回転する前記シート巻取体から前記駆動巻取体を経て前記シートが繰り出される請求項１から３のいずれか１項に記載の形状測定装置。 A driving winding body that is fitted to the rotating shaft for each of the rotating shafts and rotates integrally with the rotating shaft, the driving winding body around which the sheet is wound,
The sheet winding body contacts the driving winding body through the sheet wound around the driving winding body, and is driven by the driving winding body in accordance with the rotation of the driving winding body. rotated in the opposite direction to the winding body,
One end side of the sheet is wound into a roll by the sheet winder rotating in the opposite direction to the driving winder in accordance with the rotation of the rotating shaft in the cord feeding direction. 4. A sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the sheet is delivered from the sheet winding body that rotates in a direction opposite to that of the driving winding body according to the rotation of the cord winding direction through the driving winding body. The shape measuring device according to .
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