JPS60224014A - Three dimensional measuring machine - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To enable the attachment and detachment of probes without special feeding circuits for machines and control by providing on plural mobile tables a probe stocker forming a notched part for holding a probe with a flange detaining on the periphery. CONSTITUTION:A table 50 is made an automatic feeding possible in Y axis direction of the inside of a horizontal plane and a touch signal probe 280 fitted to the tip end of a spindle Z 220 and a measuring body 320 on the table 50 are made a relative movement possible three-dimensionally. And on the table 50 a probe stocker 290 having a notched part 292 for holding plural probes with a flange part 252, one side of which is opened and capable of detaining on the periphery is provided. Then a holding sheet 293 is fixed to one end side of Y axis direction with a certain interval with the upper face of the table 50 and the notched part 292 is released toward another end side. The plural probes 280 can be thus fed efficiently to a vertical Z axis construction body.

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は三次元測定機に関する。[Detailed description of the invention] [Technical field] The present invention relates to a coordinate measuring machine.

Ｅ背景技術Ｊ 従来、タッチ信号プローブを三次元的に移動させて被測
定物の形状を測定する三次元測定機が知られ、その移動
を自動的に行なえるようにしたいわゆるＣＮＣ三次元測
定機も普及しつつある。この自動化の実効を期するには
、各種タッチ信号プローブを自動的に交換できるように
することが必要になる。BACKGROUND TECHNOLOGY J Conventionally, three-dimensional measuring machines that measure the shape of an object to be measured by moving a touch signal probe three-dimensionally have been known, and so-called CNC three-dimensional measuring machines that can automatically perform this movement are known. is also becoming popular. For this automation to be effective, it is necessary to be able to automatically exchange various touch signal probes.

従来、タッチ信号プローブの交換は、人手で行なわれる
のが一般であり、自動化する場合も測定機本体とは独立
したプローブ自動着脱装置を設置するものであった。ま
た、タッチ信号プローブを保持するＺ輛構造物的にプロ
ーブ自動着脱装置を設置すいることも考えられている。Conventionally, touch signal probe replacement has generally been done manually, and even when automated, an automatic probe attachment/detachment device is installed that is independent of the measuring instrument body. It is also being considered to install an automatic probe attachment/detachment device on the Z-car structure that holds the touch signal probe.

いずれにしても、複数のタッチ信号プａ−ブの供給をど
のようにして行なうかが、自動化の実効を期す上で重要
であり、効率のよい供給構造が望まれている。In any case, how to supply a plurality of touch signal probes is important for achieving automation, and an efficient supply structure is desired.

［発明の目的］ 本発明の目的は、三次元測定機のＺ軸構造物に複数のタ
ッチ信号プローブを供給するにあたり、能率のよい供給
が可能な手段を有する三次元測定機を提供するにある。[Object of the Invention] An object of the present invention is to provide a three-dimensional measuring machine having a means for efficiently supplying a plurality of touch signal probes to the Z-axis structure of the three-dimensional measuring machine. .

［発明の構成］ 本発明は、基台に対しテーブルを可動型とする一方、大
型支柱は基台に固定し、かつ、自動化の実効を期して可
動テーブル上にプローブを複数保持可能なプローブスト
ッカを設け、このプローブストッカには一側を開放され
たプローブ保持用切欠部を形成するとともに、タッチ信
号プローブには前記切欠部周縁に係止可能なフランジ部
を設け、るという構成とし、これにより、可動部の小型
化に伴ない送り構造を小型化するとともに、プローブス
トッカの切欠部とタッチ信号プローブのフランジ部との
係合という構成でプローブの着脱は被測定物の移動に必
要なテーブル等の駆動機構を利用できてプローブ着脱の
ための特別の送りのための機械、制御回路等を必要とし
ないようにし、更に、プローブストッカ上に載置された
複数のタッチ信号プローブは測定機本体の測定精度と同
一精度でプローブ自動着脱機構に供給できるようにし、
従って、プローブ自動着脱装置の設計も極めて容易にで
きて技術的、経済的価値を大きなものとしたものである
。[Structure of the Invention] The present invention provides a probe stocker in which the table is movable with respect to the base, the large support is fixed to the base, and a plurality of probes can be held on the movable table for effective automation. The probe stocker is provided with a notch for holding the probe that is open on one side, and the touch signal probe is provided with a flange that can be locked around the periphery of the notch. In line with the miniaturization of the movable part, the feeding structure has been downsized, and the probe stocker's notch engages with the touch signal probe's flange, allowing attachment and detachment of the probe using the table, etc. necessary for moving the object to be measured. This eliminates the need for a special feeding mechanism, control circuit, etc. for attaching and detaching the probes.Furthermore, the multiple touch signal probes placed on the probe stocker are connected to the main body of the measuring machine. The probe can be supplied to the automatic probe attachment/detachment mechanism with the same accuracy as the measurement accuracy.
Therefore, the design of the automatic probe attachment/detachment device is extremely easy and has great technical and economical value.

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。[Example] Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.

全体構成を示す第１図および第２図において、天然石材
、セラミック等の６様部材からなる基台１０は設置床１
上に水平に設置され、この基台ｌＯは略凸字状に形成さ
れるとともに、この凸字状の基台１０の上面中央には基
台ｌＯと同様の６様部材からなりＹ軸方向の案内面を形
成する第１の案内部材１１がねじ止め固定され、更に、
この第１の案内部材１１の両側には同しく６様部材から
なる偏平な一対の第２の案内部材１２が一部を基台１０
の凸部上面から突出された状態で対称にねじ止め固定さ
れている。ここにおいて、本明細書におけるＸ軸方向と
は第２図中左右方向を、Ｙ軸方向とは同図中紙面直交方
向を、Ｘ軸方向とは同図中上下方向即ち鉛直方向を意味
し、従って、これらのｘ、ｙ、ｚ軸はＸ、Ｙ軸を水平面
内の軸とし、Ｘ軸方向を鉛直方向とする互いに直交する
三軸とされている。In FIGS. 1 and 2 showing the overall configuration, a base 10 made of six types of materials such as natural stone and ceramics is installed on the installation floor 1.
This base 1O is installed horizontally on top, and is formed in a substantially convex shape, and at the center of the upper surface of this convex-shaped base 10, there is a 6-shaped member similar to the base 10, which extends in the Y-axis direction. A first guide member 11 forming a guide surface is fixed with screws, and further,
On both sides of this first guide member 11, there is a pair of flat second guide members 12, which are also made of six types of members, and a part of which is attached to the base 10.
It is symmetrically fixed with screws while protruding from the upper surface of the convex part. Here, in this specification, the X-axis direction means the left-right direction in FIG. 2, the Y-axis direction means the direction perpendicular to the paper plane in the same figure, and the X-axis direction means the vertical direction in the same figure, Therefore, these x, y, and z axes are three axes orthogonal to each other, with the X and Y axes being the axes in the horizontal plane and the X-axis direction being the vertical direction.

前記基台ｌＯ上には金属製のテーブル５０がＹ軸方向に
移動可能に設けられている。このテーブル５０の下面に
は、前記第１の案内部材１１の平行案内面１８に対抗さ
れるエアベアリング５１がブラケット５２を介して取付
けられるとともに、前記第２の案内部材１２の上下の平
行案内面２０に対向されるエアベアリング５３およびブ
ラダ、−。A metal table 50 is provided on the base IO so as to be movable in the Y-axis direction. An air bearing 51 opposing the parallel guide surface 18 of the first guide member 11 is attached to the lower surface of the table 50 via a bracket 52, and the upper and lower parallel guide surfaces of the second guide member 12 Air bearing 53 and bladder opposed to 20, -.

ト５５を介したエアベアリング５４が夫々取付けられ、
これらの各エアベアリング５１，５３．５４によりテー
ブル５０は基台ｌＯ上をわずかな力で移動できるように
され、かつ、第１の案内部材１１とエアベアリング５１
との作用によりＸ軸方向への移動が規制され、また、第
２の案内部材１２とエアベアリング５３．５４との作用
によりＸ軸方向の移動が規制され、Ｙ軸方向にのみ真直
に移動できるようになっている。Air bearings 54 are respectively installed via joints 55,
These air bearings 51, 53, 54 allow the table 50 to move on the base lO with a slight force, and the first guide member 11 and the air bearing 51
The movement in the X-axis direction is regulated by the action of the second guide member 12 and the air bearings 53 and 54, and the movement in the X-axis direction is regulated by the action of the second guide member 12 and the air bearing 53, 54, so that it can only move straight in the Y-axis direction. It looks like this.

また、基台ｌＯとテーブル５０との間には、テーブル５
０をＹ軸方向に駆動するＹ軸方向駆動機構６０が設けら
れている。このＹ軸方向駆動機構６０は、第３図に示さ
れるように、基台ｌＯにブラケット６１を介して固定さ
れたモータ６２を備え、このモータ６２により駆動され
る送りねじ軸６４に螺合されたナツト部材６６がブラケ
ット６５を介してテーブル５０に固定され、送りねじ軸
６４の回転に伴ないナツト部材６６を介してテーブル５
０が送りねじ軸６４の軸方向に移動されるようになって
いる。この際、送りねじ軸６４は第１の案内部材１１の
溝ｚｌ内に配置されている。また、テーブル５０の送り
量は、図示しないＹ軸方向変位検出手段により計測され
るようになっている。Further, between the base IO and the table 50, a table 5 is provided.
A Y-axis direction drive mechanism 60 is provided for driving 0 in the Y-axis direction. As shown in FIG. 3, this Y-axis direction drive mechanism 60 includes a motor 62 fixed to a base lO via a bracket 61, and is screwed onto a feed screw shaft 64 driven by this motor 62. A nut member 66 is fixed to the table 50 via the bracket 65, and as the feed screw shaft 64 rotates, the nut member 66 is fixed to the table 50 via the bracket 65.
0 is moved in the axial direction of the feed screw shaft 64. At this time, the feed screw shaft 64 is disposed within the groove zl of the first guide member 11. Further, the amount of feed of the table 50 is measured by a Y-axis direction displacement detection means (not shown).

第２図において、前記基台１０の両側面には夫々支柱９
０が固定されている。これらの支柱９０は夫々鉄等の金
属から形成されるとともに、これらの支柱９０の上端間
には前記基台ｌＯと同様な６様部材からなる非移動体側
構造体としての梁１００が横架固定されている。この梁
１００の上には、スライダ１１０がＸ軸方向移動自在に
支持されるとともに、このスライダ１１０はモータ１２
２、送りねじ軸１２４、ナツト部材１２９等からなるＸ
軸方向駆動機構１２０によりＸ軸方向に自動送りされ、
かつ、その移動量は図示しないＸ軸方向変位検出手段に
より計測されるようになっている。In FIG. 2, pillars 9 are provided on both sides of the base 10, respectively.
0 is fixed. Each of these columns 90 is made of metal such as iron, and between the upper ends of these columns 90, a beam 100 as a non-moving object side structure made of 6-shaped members similar to the base 10 is horizontally fixed. has been done. A slider 110 is supported on this beam 100 so as to be movable in the X-axis direction, and this slider 110 is supported by a motor 12.
2. X consisting of feed screw shaft 124, nut member 129, etc.
Automatically fed in the X-axis direction by the axial drive mechanism 120,
Moreover, the amount of movement is measured by an X-axis direction displacement detection means (not shown).

前記スライダ１１０は、第４図に示されるように、前記
梁ｌＯＯを囲むように設けられるとともに梁ｌＯＯの四
角の各面に対向して夫々エアベアリング１１１を有する
Ｘ軸方向案内用軸受箱１１２と、このＸ軸方向案内用軸
受箱１１２の前面に取付けられるとともに内部に平面四
角形状に配置されたエアベアリング１１３を有する上下
一対のＸ軸方向案内用軸受箱１１４と、これらのＸ軸方
向案内用軸受箱１１４内にＺ軸方向移動自在に挿入され
たＺ軸構造物１８０と、前記Ｘ軸方向案内用軸受箱１１
２上に立設された支持フレームｌ１５に支持されたＺ軸
方向駆動機構１１０と、前記支持フレーム１１５の上端
部に設けられるとともに前記Ｚ軸方向駆動機構１４０の
自由回転を阻止して前記Ｚ軸構造物１８０の落下を防止
するロック装置１６０とを備えている。As shown in FIG. 4, the slider 110 includes a bearing box 112 for guiding in the X-axis direction, which is provided so as to surround the beam lOO, and has air bearings 111 facing each square surface of the beam lOO. , a pair of upper and lower X-axis direction guide bearing boxes 114 having air bearings 113 installed in the front surface of this X-axis direction guide bearing box 112 and arranged in a rectangular planar shape inside, and these X-axis direction guide bearing boxes 114. A Z-axis structure 180 inserted into the bearing box 114 so as to be movable in the Z-axis direction, and the bearing box 11 for guiding the X-axis direction.
The Z-axis direction drive mechanism 110 is supported by a support frame l15 erected on 2, and the Z-axis direction drive mechanism 110 is provided at the upper end of the support frame 115 and prevents free rotation of the Z-axis direction drive mechanism 140. A locking device 160 is provided to prevent the structure 180 from falling.

前記Ｚ軸方向駆動機構１４０は、前記支持フレーム１１
５に支持されたモータ１４１を備え、このモータ１４１
によりタイミングベルト１４２を介して送りねじ軸１４
５を回転駆動できるようになっている。この送りねじ軸
１４５にはナツト部材１４６が螺合されるとともに、こ
のナツト部材１４６は一対のローラ１４８および支持フ
レーム１１５に固定された案内レール１４７により回動
不能に軸方向に案内されるようになっており、更に、こ
のナツト部材１４６に固定された連結板１４９を前記Ｚ
軸構造物１８０の上端部に固定されたブラケット１５２
により軸方向移動不可能かつ半径方向移動可能に挟持す
ることによってナツト部材１４６の軸方向の動きを２軸
構造物１８０に伝達できるようになっている。この際、
送りねじ軸１４５の曲がり、偏心等による影響は、連結
板１４９とブラケット１５２との間の半径方向の滑りに
より吸収され、Ｚ軸構造物１８０にはナツト部材１４６
のＺ軸方向の動きだけが伝達されるようになっている。The Z-axis direction drive mechanism 140
The motor 141 is provided with a motor 141 supported by a
The feed screw shaft 14 via the timing belt 142
5 can be rotated. A nut member 146 is screwed onto the feed screw shaft 145, and the nut member 146 is axially guided in a non-rotatable manner by a pair of rollers 148 and a guide rail 147 fixed to the support frame 115. Furthermore, the connecting plate 149 fixed to the nut member 146 is connected to the Z
Bracket 152 fixed to the upper end of shaft structure 180
By holding the nut member 146 so as to be immovable in the axial direction but movable in the radial direction, the axial movement of the nut member 146 can be transmitted to the biaxial structure 180. On this occasion,
The influence of bending, eccentricity, etc. of the feed screw shaft 145 is absorbed by the radial sliding between the connecting plate 149 and the bracket 152, and the Z-axis structure 180 has a nut member 146.
Only movement in the Z-axis direction is transmitted.

前記Ｚ軸構造物１８０は、四角筒からなりＺ軸部材とし
ての中空の筐体１８１を備えるとともに、この筐体１８
１内にエアバランス機構１９０およびプローブ着脱機構
２００を備えている。このエアバランス機構１９０は、
筐体１８１に固定されるとともに下端を開放されたシリ
ンダ１９１と、このシリンダ１９１内に収納されるとと
もに前記支持フレーム１１５にピストンロッド１９４を
介して支持されたピストン１９２とを備えて構成され、
このピストン１９２とシリンダ１９１の上部との間に圧
縮空気を供給することにより、この圧縮空気の作用でＺ
軸構造物１８０の自重を支持してＺ軸構造物１８０の自
重による送りねじ軸１４５側への荷重の軽減が図られて
いる。また、Ｚ＃Ｉ構造物１８０のＺ軸方向の移動量は
図示しないＺ軸方向変位検出手段により検出されるよう
になっている。The Z-axis structure 180 includes a hollow housing 181 that is made of a square tube and serves as a Z-axis member.
1 includes an air balance mechanism 190 and a probe attachment/detachment mechanism 200. This air balance mechanism 190 is
The cylinder 191 is fixed to the housing 181 and has an open bottom end, and the piston 192 is housed in the cylinder 191 and supported by the support frame 115 via a piston rod 194.
By supplying compressed air between the piston 192 and the upper part of the cylinder 191, the Z
By supporting the weight of the shaft structure 180, the load on the feed screw shaft 145 due to the weight of the Z-axis structure 180 is reduced. Further, the amount of movement of the Z#I structure 180 in the Z-axis direction is detected by a Z-axis displacement detection means (not shown).

前記Ｚ軸構造物１８０は、第５図に示されるように、前
記四角筒からなるＺ軸部材としての中空の筐体１８１を
備え、この筐体１８１内には、上部にエアバランス機構
１９０が設けられるとともに、下部にＺスピンドル２２
０が固定されている。この２スピンドル２２０は、プロ
ーブ取付部としてのテーパ状の孔２１９を有するととも
に、内部にプローブ支持手段としての下部が中空のホー
ルホルダ２２６を軸方向移動可能に収納している。この
ポールホルダ２２６は、その下端部に半径方向移動可能
かつ落下防止された複数のポール２２５を備えるととも
に、駆動棒としてのピストンロッド２３２により上下動
されるようになっている。このピストン口ｙｈ’２３２
は多段にピストン２３３を備え、これらのピストン２３
３は、仕切壁２３４を有する押出し手段としてのアクチ
ェータ２３５内に収納されて直列な多段の受圧面を有す
るようにされている。また、ピストンロッド２３２は、
引込み手段としての皿ばね２２８により常時上方、即ち
、ポールホルダ２２６を常時小径のガイド孔２２１内に
引込む方向にｎ勢されている。このポールホルタ２２６
のガイド孔２２１内への引込み時には、このガイド孔２
２１の作用によりポール２２５がポールホルタ２２６の
内方に突出され、このポール２２５によりプローブホル
タ２５０の上端のプルスタ、　ｌ”　２５１を係止でき
るようになっている。一方、アクチェータ２３５の作動
により、ピストンロット２３２が皿ばね２２８に抗して
下方に押圧されたときは、ポールホルタ２２６が小径の
ガイド孔２２１内から押出され、プローブホルダ２５０
のチャックを解除できるようになっている。また、この
ピストンロッド２３２の動きは、ドッグ２３６及び一対
の検出器２３７からなる軸方向位置検出手段２３８によ
り検出される。As shown in FIG. 5, the Z-axis structure 180 includes a hollow casing 181 as a Z-axis member made of the square cylinder, and inside this casing 181, an air balance mechanism 190 is disposed at the top. A Z spindle 22 is provided at the bottom.
0 is fixed. The two spindles 220 have a tapered hole 219 as a probe attachment portion, and house therein a hole holder 226 with a hollow bottom serving as a probe support means so as to be movable in the axial direction. This pole holder 226 has a plurality of poles 225 at its lower end that are movable in the radial direction and prevented from falling, and is moved up and down by a piston rod 232 as a drive rod. This piston port yh'232
is equipped with pistons 233 in multiple stages, and these pistons 23
3 is housed in an actuator 235 as an extrusion means having a partition wall 234 and has a series of multi-stage pressure receiving surfaces. Moreover, the piston rod 232 is
The pole holder 226 is always biased upward by a disc spring 228 as a retracting means, that is, in a direction in which the pole holder 226 is constantly retracted into the guide hole 221 having a small diameter. This pole holter 226
When pulling into the guide hole 221, the guide hole 2
21 causes the pawl 225 to protrude inward of the pawl holter 226, and this pawl 225 can lock the pull star l'' 251 at the upper end of the probe holter 250. On the other hand, by the actuation of the actuator 235, the piston When the rod 232 is pressed downward against the disc spring 228, the pole holder 226 is pushed out from the small diameter guide hole 221, and the probe holder 250
The zipper can be released. Further, the movement of the piston rod 232 is detected by an axial position detection means 238 consisting of a dog 236 and a pair of detectors 237.

前記Ｚスピンドル２２０は、その下面にプローブホルダ
２５０の位置決め用突部２３９を有するとともに、電気
接点としての固定ピン２４３を有し、この固定ピン２４
３によりプローブホルダ２５０ひいてはこのホルダ２５
０に取付けられるタッチ信号プローブ２７０或いは２８
ｏ（第６゜７図参照）と電気的導通がとれるようになっ
ている。The Z spindle 220 has a protrusion 239 for positioning the probe holder 250 on its lower surface, and a fixing pin 243 as an electrical contact.
3, the probe holder 250 and this holder 25
touch signal probe 270 or 28 attached to
o (see Fig. 6-7).

なお、前記押出し手段としてのアクチェータ２３５、引
込み手段としての皿ばね２２８およびプローブ支持手段
としてのポールホルタ２２６によりプローブ着脱機構２
００が構成され、このプローブ着脱機構２００により、
プローブ取付部としてのＺスピンドル２２０の孔２１９
にタッチ信号プローブ２７０．２８０のプローブホルダ
２５０が着脱されるようになっている。The probe attaching/detaching mechanism 2 is operated by the actuator 235 as the pushing means, the disc spring 228 as the retracting means, and the pole holter 226 as the probe supporting means.
00 is configured, and this probe attachment/detachment mechanism 200 allows
Hole 219 of Z spindle 220 as probe attachment part
The probe holder 250 of the touch signal probes 270 and 280 is attached and detached at the same time.

前記プローブホルダ２５０は、第６図および第７図に示
されるように、上端にプルスタッド２５１を有するとと
もに下端にフランジ部２５２を有しかつ途中にテーパ面
２５３を有する上部部材２５４およびこの上部部材２５
４の下面に固定される下部部材２５５からなるホルダ本
体２５６と。As shown in FIGS. 6 and 7, the probe holder 250 includes an upper member 254 having a pull stud 251 at the upper end, a flange portion 252 at the lower end, and a tapered surface 253 in the middle, and this upper member. 25
A holder main body 256 consisting of a lower member 255 fixed to the lower surface of 4.

前記上部部材２５４のフランジ部２５２に設けられ前記
プローブ着脱機構２００の下端部に設けられた突部２３
９と保合可能にされ突部２３９と共に位置決め手段を形
成する溝状の係合凹部２５７と、前記下部部材２５５の
下端部内に絶縁スリーブ２５８を介して挿入固定される
とともに下部内部に雌ねじ２５９を有する導電スリーブ
２６０と、この導電スリーブ２６０内に絶縁ブッンユ２
６１を介して軸方向移動自在に収納されるとともにばね
２６２により常時突出する方向に付勢される導電ピン２
６３と、前記フランジ部２５２に絶縁ブツシュ２６５を
介して取付けられるとともに前記プローブ着脱機構２０
０の下端部に設けられたピン２４１に接触して電気的導
通を図りかつ前記導電ピン２６３に電気的に接続された
接点ピン２６６と、前記フランジ部２５２の下面に形成
されたピン孔２６８および係合溝２６９と、から構成さ
れ、このプローブホルダ２５０の下部の雌ねじ２５９に
は、下端部に夫々測定子２７１或いは２８１を有しかつ
上部に雄ねじ２７２或いは２８２を有する形状の異なる
タッチ信号プローブ２７０或いは２８０がねじ込み固定
されるようになっている。この際、タッチ信号プローブ
２８０は、前記測定子２８１を有する回動部２８３を備
え、この回動部２８３の部分が雄ねじ２８２を有する本
体２８４に対して回動かっその回動位置で固定可能にな
るようにされている。A protrusion 23 provided on the flange portion 252 of the upper member 254 and provided at the lower end of the probe attachment/detachment mechanism 200
9 and a groove-shaped engagement recess 257 that forms a positioning means together with the protrusion 239; a conductive sleeve 260 having a conductive sleeve 260;
The conductive pin 2 is housed so as to be freely movable in the axial direction via the pin 61 and is always urged in the projecting direction by the spring 262.
63, which is attached to the flange portion 252 via an insulating bushing 265, and which is connected to the probe attaching/detaching mechanism 20.
a contact pin 266 that contacts the pin 241 provided at the lower end of the 0 to establish electrical continuity and is electrically connected to the conductive pin 263; a pin hole 268 formed on the lower surface of the flange portion 252; A touch signal probe 270 of a different shape has an engagement groove 269, and a female thread 259 at the bottom of the probe holder 250 has a contact point 271 or 281 at the lower end and a male thread 272 or 282 at the upper end. Alternatively, 280 is screwed and fixed. At this time, the touch signal probe 280 includes a rotating part 283 having the measuring tip 281, and a portion of the rotating part 283 can be rotated relative to the main body 284 having the male thread 282 and fixed at the rotating position. It is meant to be.

第１図および第２図において、前記テーブル５０上には
、プローブストッカ２９０が設けられている。このプロ
ーブストッカ２９０は、第８図ないし第１１図に示され
るように、テーブル５ｏの一端即ち後端側に固定された
保持台２９１と、この保持台２９１の上部に固定される
とともにテーブル５０の他端側即ち前端側に向って開口
された切欠部２９２を有しテーブル５０と所定間隔を隔
てられた複数の保持板２９３と、この保持板２９３の上
面において前記切欠部２９２の両側位置に突設され前記
プローブホルダ２５０のフランジ部２５２の下面に形成
されたピン孔２６８および係合溝２６９に係合可能にさ
れこれらのピン孔２６８および係合溝２６９と共にプロ
ーブ姿勢維持手段を構成するピン２９４およびピン２９
５と、前記保持板２９３の切欠部２９２の両脇位置に設
けられ前記プローブホルダ２５０のフランジ部２５２の
下面を支持する絶縁材からなる一対のフランジ置き台２
９６と、この一対のフランジ置き台２９６の切欠部内に
位置されるとともに前記プローブホルダ２５０の載置の
有無を検出するリードスイッチ等からなる検出器２９７
と、前記保持板２９３の下面において切欠部２９２の両
側に夫々固定されたブラダｙ　）　２９８に一端な回動
自在に支持されるとともに他端をブラダ・ント２９８に
設けられた揺動規制ピン２９９により所定角度揺動可能
にされその内側面を夫々切欠部２９２の内方に突出され
た挟持体３００と、この挟持体３００と前記ブラケット
２９８との間に介装され前記挟持体３００を切欠部２９
２の内方に向って突出するよう付勢する板ばね３０１と
から構成され、このプローブストッカ２９０の保持板２
９３上には前記プローブホルダ２５０が位置調整されて
夫々載置されている。この際、各プローブホルタ２５０
は板ばね３０１により付勢された挟持体３００の作用に
より保持板２９３から落下するのを防止されている。In FIGS. 1 and 2, a probe stocker 290 is provided on the table 50. As shown in FIGS. 8 to 11, the probe stocker 290 includes a holding stand 291 fixed to one end, that is, the rear end side of the table 5o, and a holding stand 291 fixed to the upper part of the holding stand 291, as well as the top of the table 50. A plurality of holding plates 293 are provided with notches 292 opened toward the other end, that is, the front end, and are spaced apart from the table 50 by a predetermined distance. A pin 294 is provided so as to be able to engage with a pin hole 268 and an engagement groove 269 formed on the lower surface of the flange portion 252 of the probe holder 250, and together with the pin hole 268 and the engagement groove 269 constitute a probe posture maintaining means. and pin 29
5, and a pair of flange holders 2 made of an insulating material, which are provided on both sides of the notch 292 of the holding plate 293 and support the lower surface of the flange portion 252 of the probe holder 250.
96, and a detector 297, which is located within the notch of the pair of flange holders 296 and is composed of a reed switch or the like, which detects whether or not the probe holder 250 is placed.
and a swing regulating pin 299, which is rotatably supported at one end by the bladder 298 fixed to both sides of the notch 292 on the lower surface of the holding plate 293, and the other end is provided at the bladder 298. A clamping body 300 is made swingable at a predetermined angle and has its inner side projected inward from the notch 292, and a clamping body 300 is interposed between the clamping body 300 and the bracket 298, and the clamping body 300 is inserted into the notch. 29
The retaining plate 2 of the probe stocker 290
The probe holders 250 are placed on the probe 93 with their positions adjusted. At this time, each probe holter 250
is prevented from falling from the holding plate 293 by the action of the clamping body 300 urged by the leaf spring 301.

なお、第１図中符号３１０は、簡略図示されているが、
表示部３１１を有するとともに図示しないプリンタ、Ｃ
ＲＴ等の周辺機器を有し、更に、内部に演算機能、記憶
機能等を持つ計算機システムを有し、所定のプログラム
に従って各部の動きを制御する制御装置、符号３２０は
テーブル５０上に載置された被測定物、符号２６はＹ軸
方向駆動機構６０を防塵する蛇腹カバー、符号２７はサ
イドカバーである。また、前記プローブ着脱機構２００
とプローブストッカ２９０とにより、プローブ自動着脱
装置が構成されている。Although the reference numeral 310 in FIG. 1 is shown in a simplified diagram,
A printer, which has a display section 311 and is not shown, C
A control device 320 is placed on the table 50 and has peripheral devices such as an RT, and further has a computer system with an internal calculation function, storage function, etc., and controls the movement of each part according to a predetermined program. The object to be measured is a bellows cover 26 for dustproofing the Y-axis direction drive mechanism 60, and a side cover 27. Further, the probe attachment/detachment mechanism 200
and the probe stocker 290 constitute an automatic probe attachment/detachment device.

次に、本実施例の作用につき説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

テーブル５０上に固定されたプローブストッカ２９０の
保持板２９３上に所定の形状のタッチ信号プローブ２７
０或いは２８０を取付もすだプローブホルダ２５０をセ
ットし、力）つ、テーブル５０上に被測定物３２０を載
置固定する。この状態で、制御装置３１０により所定の
指令を与えると、この指令によりＹ軸方向駆動機構６０
のモータ６２が駆動されて力・ンプリンタ６３、送りね
じ軸６４等を介してテーブル５０力く第１図中左前方に
移動され、プローブスト・アカ２９０力く丁度Ｚ軸構造
物１８０の下方に位置するようにされる。一方、Ｙ軸方
向駆動機構６０の駆動とともに、Ｘ軸方向駆動機構１２
０のモータ１２２力く駆動され、スライダ１１０がＸ軸
方向に移動されてＺ軸構造物１８０がプローブスト・ア
カ２θ０上に載置された所定のプローブホルダ２５０の
直上位置に移動されて停止される。A touch signal probe 27 having a predetermined shape is placed on the holding plate 293 of the probe stocker 290 fixed on the table 50.
0 or 280, the probe holder 250 is set, and the object to be measured 320 is placed and fixed on the table 50. In this state, when a predetermined command is given by the control device 310, this command causes the Y-axis direction drive mechanism 60 to
The motor 62 is driven, and the table 50 is moved to the front left in FIG. be located at On the other hand, along with driving the Y-axis direction drive mechanism 60, the X-axis direction drive mechanism 12
The slider 110 is moved in the X-axis direction, and the Z-axis structure 180 is moved to a position directly above a predetermined probe holder 250 placed on the probe striker 2θ0, and then stopped. Ru.

この状態で、スライダ１１０内にあるＸ軸方向駆動機構
１４０のモータ１４１が作動されてＺ軸構造物１８０が
下降Ｓれ、Ｚ軸構造物１８０の内部に収納されたＺスピ
ンドル２２０のプローブ取付部としての孔２１９にブロ
ーブホルり２５０力く収納されるようになる。この際、
第５図において、アクチェータ２３５が作動され、駆動
棒としてのピストン２３２を皿ばね２２８に抗して押し
下げているため、ポールホルダ２２６はガイド孔２２１
から外れポール２２５がフリーの状態にあり、このため
、プローブホルダ２５０の上端のプルスタット’　２５
１がポールホルダ２２６内に容易に挿入されることなる
。In this state, the motor 141 of the X-axis direction drive mechanism 140 inside the slider 110 is activated to move the Z-axis structure 180 down, and the probe attachment part of the Z-spindle 220 housed inside the Z-axis structure 180 is moved downward. The blowhole holder 250 is housed in the hole 219 as shown in FIG. On this occasion,
In FIG. 5, the actuator 235 is actuated to push down the piston 232 as a drive rod against the disc spring 228, so that the pole holder 226 is pushed into the guide hole 222.
The pole 225 is in a free state, and therefore the pull stud '25 at the upper end of the probe holder 250 is removed.
1 can be easily inserted into the pole holder 226.

次いで、アクチェータ２３５の作動を解除すると、皿ば
ね２２８の作用によりピストンロッド２３２が上昇され
るため、ポールホルダ２２６によりプルスタッド２５１
が引込まれ、プローブホルタ２５０のテーパ面２５３が
孔２１９に係合され、かつ、プローブ着脱機構２００の
下端部に形成された突部２３９がプローブホルダ２５０
の係合凹部２５７へ挿入され、更にプローブ着脱機構２
００の固定ピン２４３がプローブホルダ２５０の接点ピ
ン２６６に接触され電気的な導通がなされる。Next, when the actuator 235 is deactivated, the piston rod 232 is raised by the action of the disc spring 228, so the pull stud 251 is moved by the pawl holder 226.
is pulled in, the tapered surface 253 of the probe holder 250 is engaged with the hole 219, and the protrusion 239 formed at the lower end of the probe attachment/detachment mechanism 200 is inserted into the probe holder 250.
The probe is inserted into the engagement recess 257 of the probe attachment/detachment mechanism 2.
The fixing pin 243 of the probe holder 250 contacts the contact pin 266 of the probe holder 250 to establish electrical continuity.

このようにして、プローブ着脱機構２００へのプローブ
ホルダ２５０の取付けが調整された後、前記Ｙ軸方向駆
動機構６０、Ｘ軸方向駆動機構１２０およびＺ軸方向駆
動機構１４０を制御装置３１０の指令により駆動し、Ｚ
軸構造物１８０の下端に取付けられたタッチ信号プロー
ブ２８０の測定子２８１を被測定物３２０の所定位置に
接触させ、その接触時における測定子２８１のＸ、Ｙ。After the attachment of the probe holder 250 to the probe attaching/detaching mechanism 200 has been adjusted in this way, the Y-axis direction drive mechanism 60, the X-axis direction drive mechanism 120, and the Z-axis direction drive mechanism 140 are controlled by the command from the control device 310. Drive, Z
The measuring tip 281 of the touch signal probe 280 attached to the lower end of the shaft structure 180 is brought into contact with a predetermined position of the object to be measured 320, and the X and Y of the measuring tip 281 at the time of contact.

Ｚ軸方向の位置を制御装置３１０で記憶し、順次この測
定子２８１による被測定物３２０への接触点の測定を行
って被測定物３２０の計測を終了する。この被測定物３
２０の測定にあたり、タッチ信号プローブ２８０を取換
える必要があるときは、前述と同様にしてＺ軸構造物１
８０をプローブストッカ２９０の上方位置に位置させ、
プローブストッカ２９０上に載置された所定のプローブ
ホルダ２５０をＺ軸構造物１８０に取付けることにより
行うことができる。この際、使用済のプローブホルダ２
５０は、プローブストッカ２９０の切欠部２９２の内、
空いている個所に戻すこととなるが、この戻し作業は、
空いている切欠部２９２の位置にＺ軸構造物１８０を位
置させた後、アクチェータ２３５を作動させ、皿ばね２
２８に抗してピストン２３２を下降させ、ポールホルタ
２２６によるプルスタッド２５１の把持を開放し、この
開放状態のままＺ軸構造物１８０を上昇させればよい。The position in the Z-axis direction is stored in the control device 310, and the points of contact with the object to be measured 320 by the probe 281 are sequentially measured to complete the measurement of the object to be measured 320. This object to be measured 3
20, if it is necessary to replace the touch signal probe 280, replace the Z-axis structure 1 in the same manner as described above.
80 is located above the probe stocker 290,
This can be done by attaching a predetermined probe holder 250 placed on the probe stocker 290 to the Z-axis structure 180. At this time, use the used probe holder 2.
50 is the notch 292 of the probe stocker 290,
It will be returned to the vacant place, but this return work is
After positioning the Z-axis structure 180 at the position of the vacant notch 292, the actuator 235 is activated and the disc spring 2
28, the pull stud 251 is released from being gripped by the pole holter 226, and the Z-axis structure 180 is raised in this released state.

上述のような本実施例によれば次のような効果がある。According to this embodiment as described above, there are the following effects.

すなわち、本実施例は、テーブル５０を可動としたから
、重量の大きい支柱９０等を動かす必要がなく、その駆
動機構すなわちＹ軸方向駆動機構６０を小さな動力とし
てよく、かつ、慣性も小さくなるからテーブル５０の停
止位置も正確にできる。また、Ｚ軸構造物１８０内には
プローブ着脱機構２００を設けるとともに、テーブル５
０上にプローブストッカ２９０を設け、かつ、テーブル
５０を移動させる構造としたから、タッチ信号プローブ
２７０．２８０の自動取換えの機能を小型かつ簡易に達
成することができる。また、複数のタイプのタッチ信号
プローブ２７０．２８０を予じめプローブホルダ２５０
に取付けてプローブストッカ２９０上に姿勢調整のうえ
用意しであるから、タッチ信号プローブ２７０．２８０
の交換作業はタッチ信号プローブ２７０．２８０による
一点の測定動作と同程度の時間で行なうことができ、タ
ッチ信号プローブ２７０．２８０を取換えながらの作業
を極めて迅速に行なえる。この際、タッチ信号プローブ
２７０．２８０の取換え毎に、図示しない原点位置にタ
ッチ信号プローブ２７０．２８０を接触させて原点チェ
フクを行なっても良く、このように交換毎に原点チｘ　
’７りをすれば、より測定精度を向上できる。また、プ
ローブ着脱機構２００におけるピストン口・ンド２３２
の駆動源は、複数の受圧面を有するアクチェータ２３５
により行なったから、一般の工場に配設されている比較
的低圧の圧縮空気を用いて、プローブホルタ２５０の保
持を行なっている皿ばね２２８を強力なばね力としても
、十分に皿ばね２２８のばね力に打勝ってピストンロッ
ド２３２を駆動することができ、プローブホルタ２５０
の取付けを確実に行なうことができる。また、Ｚスピン
ドル２２０とプローブホルダ２５０とは、突部２３９と
係合凹部２５７とにより位置決めされるから、Ｚスピン
ドル２２０に対するの取付位置を正確に設定することが
できる。また、プローブホルダ２５０のプローブストッ
カ２９０への設置時には、ピン孔２６８および係合溝２
６９とピン２９４および２９５とにより位置決めされる
から、その設置位置を正確に行なうことができる。更に
、基台１０および梁１００は６様部材で構成されている
から、経時変化による精度低下を有効に防止できる。That is, in this embodiment, since the table 50 is movable, there is no need to move the heavy support column 90, etc., and the drive mechanism, that is, the Y-axis direction drive mechanism 60, can use a small amount of power, and the inertia is also small. The stopping position of the table 50 can also be made accurately. In addition, a probe attachment/detachment mechanism 200 is provided within the Z-axis structure 180, and a table 5
Since the probe stocker 290 is provided on the probe 0 and the table 50 is moved, the function of automatically replacing the touch signal probes 270 and 280 can be achieved in a compact and simple manner. In addition, a plurality of types of touch signal probes 270 and 280 can be placed in the probe holder 250 in advance.
The touch signal probes 270 and 280 are mounted on the probe stocker 290 and prepared after adjusting their posture.
The replacement work can be performed in about the same time as measuring one point using the touch signal probes 270 and 280, and the work while replacing the touch signal probes 270 and 280 can be performed extremely quickly. At this time, each time the touch signal probe 270, 280 is replaced, the origin may be checked by bringing the touch signal probe 270, 280 into contact with the origin position (not shown).
If you perform 7 steps, you can further improve the measurement accuracy. In addition, the piston port/end 232 in the probe attachment/detachment mechanism 200
The driving source is an actuator 235 having a plurality of pressure receiving surfaces.
Therefore, even if a strong spring force is applied to the disc spring 228 that holds the probe holter 250 using relatively low-pressure compressed air installed in a general factory, the spring force of the disc spring 228 will be sufficient. The probe holter 250 can overcome the force and drive the piston rod 232.
can be installed reliably. Further, since the Z spindle 220 and the probe holder 250 are positioned by the protrusion 239 and the engagement recess 257, the mounting position relative to the Z spindle 220 can be set accurately. Also, when installing the probe holder 250 in the probe stocker 290, the pin hole 268 and the engagement groove 2
69 and pins 294 and 295, the installation position can be accurately determined. Furthermore, since the base 10 and the beam 100 are composed of six types of members, it is possible to effectively prevent a decrease in accuracy due to changes over time.

なお、本発明の実施にあたり、Ｚスピンドル２２０は回
転可能とし、これをカーピックカップリング等で多数角
度位置設定可能に設けてもよい。In carrying out the present invention, the Z spindle 220 may be made rotatable and may be provided with a car pick coupling or the like so that multiple angular positions can be set.

更に、プローブストッカ２９０の保持板２９３は一枚板
とし、これに複数の切欠部２９２を設けてもよく、かつ
、この切欠部２９２の開口方向はいずれの方向でもよい
。また、切欠部２９２の良縁に設けられる挟持体３００
は必ずしも設けなくてよいが、設ければテーブル５０の
移動時等にプローブホルダ２５０が落下することを有利
に防止できる。更に、かプローブ着脱機構２００におけ
るプルスタッド２５１の支持部即ちポールホルダ２２６
は、前記構造に限らず、電磁石で支持するもの、コレッ
トチャックで支持するもの等でもよい。また、プローブ
着脱機構２００におけるプルスタッｌ”　２５１の支持
方法は、前記実施例のように常時挟持しているものに限
らず、一旦、引込み完了後は、プローブホルダ２５０の
テーパ面２５３とＺスピンドル２２０のテーパ孔２１９
とで保持するものであってもよい。更に、また、プロー
ブ着脱機構２００は、Ｚ軸構造物１８０中に設けるもの
に限らず、その外部に設けるものであってもよく、かつ
、その構造も前記実施例の構造に限定されない。また、
ｘ、ｙ、ｚ直交二軸のうちＸ軸は必ずしも鉛直である必
要はなく、Ｘ軸が鉛直であってもよく、この場合はＺス
ピンドル２２０は水平に配置されることとなる。更に１
本発明におけるタッチ信号プローブとは、タッチ信号プ
ローブ２７０，２８０そのものに限らず、プローブホル
ダ２５０は取付けられたものをも含む概念である。Furthermore, the holding plate 293 of the probe stocker 290 may be a single plate with a plurality of cutouts 292, and the opening direction of the cutouts 292 may be in any direction. Furthermore, a holding body 300 provided at a good edge of the notch 292
Although it is not necessary to provide the probe holder 250, if it is provided, it is possible to advantageously prevent the probe holder 250 from falling when the table 50 is moved. Furthermore, the support part of the pull stud 251 in the probe attaching/detaching mechanism 200, that is, the pole holder 226
is not limited to the above structure, but may be supported by an electromagnet, a collet chuck, or the like. Furthermore, the method of supporting the pull stud 1'' 251 in the probe attaching/detaching mechanism 200 is not limited to the one in which it is always held between the two as in the above embodiment. Tapered hole 219
It may also be held with Furthermore, the probe attaching/detaching mechanism 200 is not limited to being provided within the Z-axis structure 180, but may be provided outside thereof, and its structure is not limited to the structure of the above embodiment. Also,
Of the two orthogonal x, y, and z axes, the X axis does not necessarily have to be vertical, and may be vertical, and in this case, the Z spindle 220 will be arranged horizontally. 1 more
The touch signal probe in the present invention is not limited to the touch signal probes 270, 280 themselves, but also includes those to which the probe holder 250 is attached.

［発明の効果］ 上述のように本発明によれば、三次元測定機のＸ軸構造
物に複数のタッチ信号プローブを供給するにあたり、能
率のよい供給が可能な手段を有する三次元測定機を提供
できるという効果かある。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, when supplying a plurality of touch signal probes to the X-axis structure of the coordinate measuring machine, it is possible to provide a coordinate measuring machine having a means for efficiently supplying a plurality of touch signal probes to the X-axis structure of the coordinate measuring machine. There is an effect that it can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示す斜視図、第
２図はその正面図、第３図はＹ軸方向駆動機構の拡大側
面図、第４図はスライダの一部を切欠いた拡大側面図、
第５図はプローブ着脱機構の拡大断面図、第６図はプロ
ーブボルダの拡大断面図、第７図は第６図の平面図、第
８図はプローブストッカの拡大平面図、第９図は第８図
の要部の一部を切欠いた拡大平面図、第１０図はその一
部を切欠いた拡大正面図、第１１図は第８図を下　”方
から見た拡大断面図である。 ｌＯ・・・基台、６０・・・Ｙ軸方向駆動機構、１００
・・・梁、１１０・・・スライダ、１２０・・・Ｘ軸方
向駆動機構、１４０・・・Ｘ軸方向駆動機構、１８０・
・・Ｘ軸構造物、２００・・・プローブ着脱機構、２１
９・・・プローブ取付部としての孔、２２０・・・Ｚス
ピンドル、２５０・・・プローブホルダ、２５２・・・
フランジ部、２７０．２８０・・・タッチ信号プローブ
、２７１．２８１・・・測定子、２９０・・・プローブ
ストッカ、２９１・・・保持台、２９２・・・切欠部、
２９３・・・保持板、３２０・・・被測定物。 代理人　弁理士　木下　実三 （ほか１名） 第３図 ）−５０ −■ 第７図 ２５０Fig. 1 is a perspective view showing the overall configuration of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a front view thereof, Fig. 3 is an enlarged side view of the Y-axis direction drive mechanism, and Fig. 4 is a partially cutaway view of the slider. Enlarged side view,
Fig. 5 is an enlarged sectional view of the probe attaching/detaching mechanism, Fig. 6 is an enlarged sectional view of the probe boulder, Fig. 7 is a plan view of Fig. 6, Fig. 8 is an enlarged plan view of the probe stocker, and Fig. 9 is an enlarged sectional view of the probe stocker. Figure 8 is an enlarged plan view with part of the main part cut away, Figure 10 is an enlarged front view with part cut away, and Figure 11 is an enlarged sectional view of Figure 8 viewed from below. ... Base, 60 ... Y-axis direction drive mechanism, 100
...Beam, 110...Slider, 120...X-axis direction drive mechanism, 140...X-axis direction drive mechanism, 180...
・・X-axis structure, 200 ・・Probe attachment/detachment mechanism, 21
9... Hole as a probe attachment part, 220... Z spindle, 250... Probe holder, 252...
Flange part, 270.280...Touch signal probe, 271.281...Measuring point, 290...Probe stocker, 291...Holding base, 292...Notch part,
293... Holding plate, 320... Measured object. Agent Patent attorney Minoru Kinoshita (and 1 other person) Figure 3) -50 -■ Figure 7 250

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）互いに直交するｘ、ｙ、ｚ三軸のうちＹ軸を水平
面内の軸とするとき、基台に対しテーブルをＹ軸方向に
自動送り可能かつＺスピンドルの先端に取付けたタッチ
信号プローブとテーブル上の被測定物とを三次元的に相
対移動可能に形成し、前記テーブルには一側を開放され
た複数のプローブ保持用切欠部を有するプローブストッ
カを設け、前記タッチ信号プローブにはプローブストッ
カの切欠部周縁に係止可能なフランジ部を設けたことを
特徴とするｙ−′三次元測定機。 （２、特許請求の範囲第１項において、前記Ｚ軸は鉛直
方向の軸とされるとともに、前記プローブストッカの切
欠部を有する保持板はテーブル上面と一定の間隙をもっ
てテーブル上のＹ軸方向一端側に固定され、かつ、この
保持板の切欠部はテーブルのＹ軸方向の他端側に向って
開放されていることを特徴とする三次元測定機。(1) When the Y axis of the three mutually orthogonal x, y, and z axes is an axis in the horizontal plane, the table can be automatically moved in the Y-axis direction relative to the base, and the touch signal probe is attached to the tip of the Z spindle. and an object to be measured on a table are formed to be movable relative to each other in three dimensions, the table is provided with a probe stocker having a plurality of probe holding notches with one side open, and the touch signal probe is A y-' three-dimensional measuring machine characterized in that a flange portion that can be locked is provided at the periphery of a notch portion of a probe stocker. (2. In Claim 1, the Z-axis is a vertical axis, and the retaining plate having the notch of the probe stocker is positioned at one end in the Y-axis direction on the table with a certain gap from the top surface of the table. A three-dimensional measuring machine, which is fixed to the side of the table, and a notch of the holding plate is open toward the other end of the table in the Y-axis direction.