JPH07113521B2 - 高さ測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、支柱、この支柱に配置されたスライダ、探触
機構および高さ表示装置から成る高さ測定装置に関す
る。

〔従来の技術及びその問題点〕

基板に固定された支柱においてスライダが昇降できるよ
うな装置が知られている。このスライダは被測定物につ
けられる探触子を有している。これによって決定される
スライダの位置およびそれに伴う測定値の決定は、電子
式測定装置を介して判別され表示される。

スライダは普通にケーブルを介してカウンタウェイトを
備えているので、スライダの自重が測定に影響を及ぼす
ことはない。支柱におけるスライダの運動は、そこに直
接設けられているかあるいはケーブルを介して作用する
駆動装置によって行われる。その駆動装置はスライダに
所定の圧力を与える装置を備えており、このスライダに
固定された探触子はその圧力によって被測定物に着けら
れる。

測定精度にとって、被測定物に与えられる圧力ができる
だけ小さいことが重要である。この圧力に対抗して、ス
ライダと支柱との間に摩擦が生じ、この摩擦に更に、カ
ウンタウェイトの設置および駆動装置によって発生され
る摩擦が加わる。従って測定誤差を避けるために、測定
装置が満足の行く結果を得るために、測定圧はその摩擦
よりも非常に大きくなるように高く決めなければならな
い。

この問題を回避するために、スライダに独立した探触装
置を設けることが提案されている。かかる探触装置は測
定技術において沢山利用されており、特に測定圧が低く
探触子が小さいという特長を有している。最新の高さ測
定装置の場合、一方では探触機構を測定目的に合わせる
必要性が、他方ではこの探触機構を比較的大きな重量に
する必要性があるが、この課題は上述の測定装置の場合
には、一方では付加的な重量がこの測定装置の特性を変
化し、他方ではその組物を十分な形式で小さな探触子に
固定することができないので、良好に満足できない。

本発明の目的は、上述した欠点を除去した高さ測定装置
を提供することにある。

〔問題点の解決手段〕

本発明の目的は、鉛直方向の高さを測定する高さ測定装
置であって、支柱と、第１の部材と第２の部材とを有す
るスライダであって、前記第１の部材が、前記支柱に移
動可能に取り付けられ、前記支柱に沿って、鉛直方向に
変位可能であり、前記第２の部材が、前記第１の部材に
移動可能に取り付けられたスライダと、前記第２の部材
と前記第１の部材とを移動可能に連結し、カウンターウ
エイトおよび連結部材を有する連結手段であって、該連
結部材が、前記第２の部材に取り付けられた第１の部分
と、前記カウンターウエイトに連結された第２部分とを
備え、前記連結部材が、前記カウンターウエイト、前記
連結部材および前記第２の部材が、前記第２の部材の重
量が前記カウンターウエイトによりバランスされ、前記
スライダの移動中の振動を吸収する零点位置に、前記第
１の部材によって、支持されるように、前記第１の部材
と接触する連結手段と、前記第２の部材に取り付けられ
た探触手段と、前記第１の部材と前記第２の部材との間
に設けられ、零点位置を決定するとともに、前記探触手
段に存在する測定圧力を決定する係止手段とを備えたこ
とを特徴とする高さ測定装置によって達成される。

〔作用効果〕

本発明によって、低い測定圧において非常に重い探触機
構を収容でき、同時にスライダの摺動の際における探触
機構の振動を防止できるような測定装置が得られる。

〔実施例〕

以下図面に示した実施例について詳細に説明する。

測定装置は第１図に示されているように、ベース１、こ
のベース１に固定された支柱２およびこの支柱２の上を
摺動するスライダ３から構成されている。スライダ３の
運動はそれに設けられたクランク付の駆動装置４によっ
て行われる。スライダ３にはプレート10を介して探触子
５が取り付けられており、この探触子５は被測定物につ
けられる。測定結果は電子式検出装置によって求めら
れ、窓６に表示される。スライダ３はケーブル７を備え
ており、このケーブル７はローラ８を介して支柱２内の
カウンタウェイト（図示せず）に導かれている。

スライダ３の内部構造は第２図および第３図から理解で
きる。スライダ３は第１の部分（以下ケーシング９と呼
ぶ）および第２の部分（以下プレート10と呼ぶ）から成
っている。これらの両部分は支柱２に固定された案内レ
ール11に支持されている。ケーシング９のアーム9aに
は、レール11の上をかみ合い接続して走行するローラ1
2、12aが設けられている。同様にプレート10もレール11
に係合するローラ13、13aを備えている。特にローラ1
3、13aは摩擦の都合上から好適にはボールで支持されて
いる。遊びを無くすために、対向して位置するローラ12
a、13aにばね圧をかけると有利である。

スライダ全体はケーブル７に吊り下げられ、このケーブ
ル７はボルト14によってケーシング９に固定され、公知
のように図示してないカウンタウェイトに接続されてい
る。

ケーシング９にある支え15に、軸20を中心に回転するレ
バー16が球軸受40で支持されている。このレバー16の一
端18に、レバー16の上を摺動できボルト19で固定される
ウェイト17aを有している。レバー16の他端に球軸受21
が設けられており、この球軸受21にプレート10が突起22
を介して接触支持され、これによってウェイトバランス
装置17を形成している。この装置17はケーシング９に支
持され、プレート10の重量をカウンタウェイト17aによ
ってバランスしている。

測定装置は更にスライダ３の両方の部分９、10の間にお
ける零点位置を決定するための係止装置23を有してい
る。この係止装置23はケーシング９に固定されたばね23
aから成り、その自由端にはローラ24がある。このロー
ラ24はプレート10の切欠き10aに係合している。ばね23a
の圧力はケーシング９にあるボルト25によって調節でき
る。ばね23aは、ローラ24がプレート10を零点位置に保
持するように決められている。その零点位置はバランス
ウェイト17a内にあるレバー16の水平位置に相応してい
る。カム10aに与えられる力によって、プレート10がケ
ーシング９に対して相対移動する際、その移動と逆向き
の力が発生され、その大きさはボルト25によって調節で
き、探触子端34に測定力として生ずる。

減衰装置26はシリンダケーシング26aを有している。こ
のシリンダケーシング26aはボルト29によってケーシン
グ９に固定され、このケーシング９内においてピストン
27付のロッド28が移動する。ピストンロッド上側端28a
は、プレート10にボルト31で固定されたフォーク30にか
み合っている。減衰装置26は、不注意に生ずる探触子５
の衝撃を緩和して、プレート10の振動を防止する働きを
する。

探触子５はプレート10の部分10c内に摺動可能に設けら
れ、前方に探触球34を備えている。この探触子５は異な
った形の探触子と容易に交換でき、ボルト33によって固
定できる。

駆動装置４はケーシング９内に組み込まれ、円錐状の軸
端37を有し、この軸端37はレール11に作用的に結合され
ている。クランク36の回転によって、ケーシング９はレ
ール11の上を昇降運動される。

それ自体公知の電子式検出装置による高さの検出につい
て説明すれば、支柱２にはめ込まれたスケール38が、プ
レート10にあるピックアップ39によって走査され、その
信号が図示してない回路によって処理され、第１図にお
ける窓６に表示される。

第３図から明らかなように、摩擦損失をできるだけ小さ
くするために、レバー16の軸受40は好適には転がり軸受
で作られている。

プレート10で収容すべき探触要素は僅かに異なった重量
を有するので、効果的に重量をバランスしなければなら
ない。これは一方ではロッド18上におけるウェイト17a
の変位によって行われ、他方では球軸受21を支持するレ
バー長さの変更によって行われる。後者の方式に対する
実施例が第４図に示されている。球軸受21は、ボルト41
によってレバーアーム16aに対して移動できる支持プッ
シュ43の上にある。レバー16内に差し込まれたピン42
は、ボルト41がレバー16の長手方向に固定する働きをす
る。好適には調節が外部から容易に行えるように、ボル
ト41の場所においてケーシング９に開口が設けられてい
る。

ウェイトバランス装置17は、プレート10に固定された探
触子５に前から与えられる測定圧を非常に小さくするこ
とを可能にしている。というのは懸垂および案内によっ
て引き起こされる摩擦の影響を小さく保てるからであ
る。係止装置23は一方ではプレート10を所定の位置に保
持し、他方では測定圧を所望の大きさに調整する。その
場合勿論、ボルト25を完全に引き込めて、係止装置23を
無効にすることもできる。

上述した装置は別の方式をとることもできる。プレート
10が例えばケーシングにばねで吊り下げられる場合、プ
レート10はその調節の際に振動する。この欠点は対応し
た処置によって有効に防止できる。例えばケーシング９
の上昇運動の際にプレート10は残ろうとする傾向を有す
るので、この傾向はウェイト17aのレバー作用によって
はばまれ、この結果、ケーシング９およびプレート10の
相対位置は不変のままに保たれる。探触子５が接続され
たプレートを被測定物に着ける場合にはじめて、その相
対位置が変化する。

プレート10のケーシング９に対する振動は、探触子の衝
撃を受けた場合、例えば測定装置が瞬間的に被測定物か
ら引き離された場合にだけ生ずる。これによって生ずる
振動を減衰するために、プレート10とケーシング９との
間に減衰装置26が組み込まれている。

構造を簡単にするために、レール11に配置されたガイド
はスライダの両部分９、10に共通に用いられる。その場
合このガイドにおけるケーシングの摩擦抵抗はほとんど
なく、プレート10の案内の際に摩擦はできるだけ小さく
され、これは適当な転がり軸受で達成できる。

第５図に示した実施例は、回転可能なレバー16の代わり
に、２本のケーブル51に吊り下げられたカウンタウェイ
ト50を有している。ケーブル51はケーシング９に設けら
れた軸53の上を回転するローラ53を介して案内される。
ケーブル51の他端はプレート10に固定されている。

測定装置は本発明の枠内において変更できる。即ち例え
ばプレート10は案内ローラなしに直接２本あるいは４本
の揺動自在アーム介してケーシング９に吊り下げられ、
そのアームの端部は相応したカウンタウェイトで負荷さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく測定装置の側面図、第２図はス
ライダの断面図、第３図は第２図におけるＡ−Ａ線に沿
う断面図、第４図はウェイトバランス装置のレバー端部
の断面図、第５図は異なった実施例の第３図に相応した
断面図である。 ２……支柱 ３……スライダ ５……探触子 ９……ケーシング 10……プレート 11……レール 12、12a、13、13a……ローラ 16……レバー 17……ウェイトバランス装置 17a……カウンタウェイト 21……球軸受 22……突起 23……係止装置 26……減衰装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉛直方向の高さを測定する高さ測定装置で
   あって、 支柱と、 第１の部材と第２の部材とを有するスライダであって、
   前記第１の部材が、前記支柱に移動可能に取り付けら
   れ、前記支柱に沿って、鉛直方向に変位可能であり、前
   記第２の部材が、前記第１の部材に移動可能に取り付け
   られたスライダと、 前記第２の部材と前記第１の部材とを移動可能に連結
   し、カウンターウエイトおよび連結部材を有する連結手
   段であって、該連結部材が、前記第２の部材に取り付け
   られた第１の部分と、前記カウンターウエイトに連結さ
   れた第２部分とを備え、前記連結部材が、前記カウンタ
   ーウエイト、前記連結部材および前記第２の部材が、前
   記第２の部材の重量が前記カウンターウエイトによりバ
   ランスされ、前記スライダの移動中の振動を吸収する零
   点位置に、前記第１の部材によって、支持されるよう
   に、前記第１の部材と接触する連結手段と、 前記第２の部材に取り付けられた探触手段と、 前記第１の部材と前記第２の部材との間に設けられ、零
   点位置を決定するとともに、前記探触手段に存在する測
   定圧力を決定する係止手段と を備えたことを特徴とする高さ測定装置。
2. 【請求項２】前記連結部材が、二つのアームを備えたレ
   バーを有し、該レバーの一方のアームが前記第２の部材
   に連結され、前記レバーの他方のアームが前記カウンタ
   ーウエイトに取り付けられ、適切なウエイトおよびレバ
   ー比を用いることにより、前記レバーが零点位置に保た
   れるように構成されたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の高さ測定装置。
3. 【請求項３】前記レバーの前記アームの少なくとも一つ
   の長さを変えることにより、前記レバーの零点位置が調
   整されるように構成されたことを特徴とする特許請求の
   範囲第２項に記載の高さ測定装置。
4. 【請求項４】前記第１の部材および前記第２の部材が、
   共通の案内要素を取り付けられていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の高さ測定装置。
5. 【請求項５】前記係止部材が、前記スライダの前記第１
   の部材および前記第２の部材の一方に取り付けられたス
   プリングに支持されたローラと、前記第１の部材および
   前記第２の部材の他方に設けられた切欠きを備えたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の高さ測定装
   置。
6. 【請求項６】前記スライダの前記第１の部材および前記
   第２の部材の間に、振動減衰手段が設けられたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の高さ測定装置。