JPS635684B2 - - Google Patents

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JPS635684B2
JPS635684B2 JP56188931A JP18893181A JPS635684B2 JP S635684 B2 JPS635684 B2 JP S635684B2 JP 56188931 A JP56188931 A JP 56188931A JP 18893181 A JP18893181 A JP 18893181A JP S635684 B2 JPS635684 B2 JP S635684B2
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JP
Japan
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base
guide rail
support member
measuring
scale
Prior art date
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Application number
JP56188931A
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Japanese (ja)
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JPS5890103A (en
Inventor
Hideo Sakata
Masami Saito
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MITSUTOYO KK
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MITSUTOYO KK
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Publication date
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Priority to US06/441,149 priority patent/US4495703A/en
Priority to US06/441,965 priority patent/US4442607A/en
Priority to GB08232951A priority patent/GB2112943B/en
Priority to DE3243275A priority patent/DE3243275C2/en
Publication of JPS5890103A publication Critical patent/JPS5890103A/en
Publication of JPS635684B2 publication Critical patent/JPS635684B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/04Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/004Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points
    • G01B5/008Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、二次元測定機、三次元測定機、形状
測定機、歪測定機等のように、基台に載置された
被測定物に対し測定子を有する測定子支持部材が
移動可能とされた測定機に係り、特にその案内レ
ール部の改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a measuring device having a measuring head for measuring an object placed on a base, such as a two-dimensional measuring machine, a three-dimensional measuring machine, a shape measuring machine, a strain measuring machine, etc. The present invention relates to a measuring machine in which a child support member is movable, and particularly to improvements in its guide rail portion.

このような測定機においては、基台の上面を基
準面とし、測定子の移動変位を把えるよう構成さ
れているため、測定子側を動かす機種にあつて
は、測定子を支持した測定子支持部材を前記基台
の上面と平行に移動させることが必要である。
In such a measuring machine, the upper surface of the base is used as a reference plane and is configured to measure the displacement of the measuring head. It is necessary to move the support member parallel to the top surface of the base.

このため、従来は精密に加工された案内レール
を専用金具とボルトとを用いて直接基台上面に並
列固定していた。従つて、案内レールの取付けに
非常な労力を要するばかりでなく、基台上面の面
積のうち、被測定物を載置するために供される有
効部分は小さく、また、重量の大きな被測定物を
基台の側方から平行移動して載置することができ
ないという欠点があつた。
For this reason, in the past, precisely machined guide rails were directly fixed in parallel to the top surface of the base using special metal fittings and bolts. Therefore, not only does it take a lot of effort to install the guide rail, but the effective area of the top surface of the base that is used for placing the object to be measured is small, and it is difficult to install the guide rails. There was a drawback that it was not possible to place the table by moving it in parallel from the side of the base.

また、案内レールを基台の側面に直接設けるこ
とも考えられるが、この場合には基台の上面との
側面と直角度や各面の平面度等を精巧加工するこ
とが至難であるから実用的でなかつた。
It is also possible to provide the guide rail directly on the side of the base, but in this case it would be extremely difficult to precisely machine the perpendicularity to the side surface with the top of the base and the flatness of each surface, so it is not practical. It didn't make sense.

一方、基台とは関係なく、例えば建屋の天井か
ら案内レールを吊上げあるいは地上から台座を介
して案内レールを設けることもあるが、この場合
は、基台の上面とこれらの案内レールとの平行度
を得るに多くの労力を必要とするばかりでなく、
案内レールへの防振対策を講じなければならず経
済的負担も大きく、かつ、精度上も好ましくなか
つた。
On the other hand, independent of the base, for example, guide rails may be suspended from the ceiling of the building or installed from the ground via a pedestal, but in this case, the top surface of the base and these guide rails are parallel to each other. Not only does it take a lot of effort to obtain a degree;
It is necessary to take anti-vibration measures for the guide rail, which imposes a heavy economic burden and is not desirable in terms of accuracy.

本発明の目的は、少ない労力で容易に基台上面
と案内レールとの平行度を得ることのできる案内
レールを備えた測定機を提供するにある。
An object of the present invention is to provide a measuring machine equipped with a guide rail that can easily obtain parallelism between the top surface of the base and the guide rail with little effort.

本発明は、支持部材の先端部が着脱自在に取付
けられた案内レールを用い、この案内レールに取
付けられた支持部材の基端部を接着剤を介して基
台側面に設けられた凹部内に嵌挿し、前記案内レ
ールの軸線が基台の上面と平行となるように基台
と支持部材とを固定するようにして前記目的を達
成しようとするものである。
The present invention uses a guide rail to which the distal end of a support member is detachably attached, and the proximal end of the support member attached to the guide rail is inserted into a recess provided on the side surface of the base through an adhesive. This object is achieved by fitting and fixing the base and the support member so that the axis of the guide rail is parallel to the upper surface of the base.

以下、本発明を三次元測定機に適用した一実施
例を図面に基づいて説明する。
An embodiment in which the present invention is applied to a coordinate measuring machine will be described below with reference to the drawings.

第1図の全体構造図において、略直方体に形成
された石定盤からなる基台21は、複数の被測定
物取付用ねじ穴22をその上面に有するととも
に、長手方向に直交する前後の端面に断面L字形
の把手23をそれぞれ有している。この基台21
の左右の両側面にはY軸線方向の案内部を構成す
る2本の案内レール31,32が取付けられてい
る。これらの案内レール31,32は、基台21
の長手方向(Y軸線方向)長さより長く形成され
るとともに、基台21の上面より下方であつてこ
の上面に平行かつ基台21の側面から突出して設
けられている。この際、案内レール31,32が
基台21の上面より下方であるということは、案
内レール31,32の上面が基台21の上面と同
一以下の位置にあるという意味である。また、両
案内レール31,32は、円柱の両側を平行に削
り落して長手方向に直交する断面形状が円弧部分
及び直線部分からなる略小判形となるようにされ
(第2図参照)、さらに、一方すなわち第1図中手
前の案内レール31の外側面には後に詳述するよ
うに長尺のスケール33が貼付されている。
In the overall structural diagram of FIG. 1, a base 21 consisting of a stone surface plate formed into a substantially rectangular parallelepiped has a plurality of screw holes 22 for attaching the object to be measured on its upper surface, and front and rear end surfaces perpendicular to the longitudinal direction. Each has a handle 23 having an L-shaped cross section. This base 21
Two guide rails 31 and 32, which constitute a guide section in the Y-axis direction, are attached to both left and right side surfaces. These guide rails 31 and 32 are connected to the base 21
It is formed to be longer than the length in the longitudinal direction (Y-axis direction), and is provided below the upper surface of the base 21, parallel to this upper surface, and protruding from the side surface of the base 21. In this case, the fact that the guide rails 31 and 32 are below the top surface of the base 21 means that the top surfaces of the guide rails 31 and 32 are at the same or lower position than the top surface of the base 21. In addition, both guide rails 31 and 32 have both sides of the cylinder cut down in parallel so that the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction has a substantially oval shape consisting of an arc portion and a straight portion (see Fig. 2). On the other hand, on the outer surface of the guide rail 31 at the front in FIG. 1, a long scale 33 is attached as will be described in detail later.

前記両側の案内レール31,32には角柱状の
支柱41,42がそれぞれ案内レール31,32
の長手方向(Y軸線方向)に沿つて移動自在に支
持されている。これらの両側の支柱41,42の
途中には両支柱41,42間のX軸線方向の間隔
を所定寸法に設定するために1本の丸棒からなる
横部材43が渡設され、さらに両支柱41,42
の上端部間にはそれぞれ連結部44,45を介し
て2本の丸棒からなるスライダ案内レール46,
47及び1本の丸棒からなるスライダ微動レール
48が前記案内レール31,32に直交しかつ基
台21の上面に平行な方向、すなわちX軸線方向
に掛け渡されている。これらのスライダ案内レー
ル46,47には箱状のスライダ49がスライダ
案内レール46,47に沿つてX軸線方向移動自
在に支持され、このスライダ49には角度計測手
段50を介して箱状のスピンドル支持体51がY
軸線を回動中心として傾斜可能に支持されてい
る。このスピンドル支持体51にはスピンドル5
2がその中心軸方向に摺動自在に支持されるとと
もに、このスピンドル52の下端には測定子53
が取付けられている。この際、スピンドル52は
スピンドル支持体51の傾斜が零のとき、丁度Z
軸線方向(上下方向)に移動できるように設定さ
れ、これにより前記スライダ49のX軸線方向の
移動及び支柱41,42のY軸線方向の移動と相
俟つて測定子53は基台21及びこの基台21上
に載置される被測定物54に対し互いに直交する
X、Y、Z軸線方向に任意に移動できるようにさ
れている。また、これらの支柱41,42、横部
材43、連結部44,45、スライダ案内レール
46,47、スライダ49、角度計測手段50、ス
ピンドル支持体51及びスピンドル52により測
定子支持部材40が構成されている。
On the guide rails 31 and 32 on both sides, prismatic supports 41 and 42 are attached to the guide rails 31 and 32, respectively.
It is supported so as to be movable along the longitudinal direction (Y-axis direction). A horizontal member 43 made of one round bar is installed between the columns 41 and 42 on both sides in order to set the distance between the columns 41 and 42 in the X-axis direction to a predetermined dimension. 41, 42
A slider guide rail 46 consisting of two round bars is connected between the upper ends via connecting parts 44 and 45, respectively.
47 and a slider fine movement rail 48 consisting of one round bar is spanned in a direction perpendicular to the guide rails 31 and 32 and parallel to the upper surface of the base 21, that is, in the X-axis direction. A box-shaped slider 49 is supported by these slider guide rails 46 and 47 so as to be movable in the X-axis direction along the slider guide rails 46 and 47, and a box-shaped spindle is attached to the slider 49 via an angle measuring means 50. The support body 51 is Y
It is supported so as to be tiltable about the axis. This spindle support 51 has a spindle 5
2 is supported slidably in the direction of its central axis, and a measuring element 53 is attached to the lower end of this spindle 52.
is installed. At this time, when the inclination of the spindle support 51 is zero, the spindle 52 is at exactly Z
It is set to be movable in the axial direction (vertical direction), and as a result, the measuring head 53 moves along the base 21 and this base in conjunction with the movement of the slider 49 in the X-axis direction and the movement of the columns 41 and 42 in the Y-axis direction. The object to be measured 54 placed on the table 21 can be moved arbitrarily in X, Y, and Z axis directions that are perpendicular to each other. Further, a probe support member 40 is constituted by these pillars 41, 42, horizontal members 43, connecting parts 44, 45, slider guide rails 46, 47, slider 49, angle measuring means 50, spindle support 51, and spindle 52. ing.

前記両連結部44,45の上部間に掛け渡され
たスライダ微動レール48とスライダ49とは常
時は摺動可能にされるとともに、締付ねじ144
を締付けることにより摺動不可能に固定され、こ
の固定状態で微動レール48に螺合された調整ナ
ツト141を回すことにより微動レール48を介
してスライダ49が案内レール46,47の軸方
向に微動できるようにされている。
The slider fine movement rail 48 and the slider 49, which are spanned between the upper parts of both the connecting parts 44 and 45, are normally slidable, and the tightening screw 144
The slider 49 is fixed so as not to be slidable by tightening it, and in this fixed state, by turning the adjustment nut 141 screwed onto the fine movement rail 48, the slider 49 is finely moved in the axial direction of the guide rails 46, 47 via the fine movement rail 48. It is made possible.

なお、第1図中符号84は測定子支持部材40
の微動送り用つまみ、符号87はその微動送りの
作動及び開放をするためのつまみであり、符号9
0は案内レール31の両端に設けられたシヨツク
アブゾーバ、符号95は案内レール32の両端に
設けられたストツパである。
Note that the reference numeral 84 in FIG. 1 indicates the probe support member 40.
The fine movement feed knob, reference numeral 87, is a knob for operating and releasing the fine movement feed, and the reference numeral 9
0 is a shock absorber provided at both ends of the guide rail 31, and reference numeral 95 is a stopper provided at both ends of the guide rail 32.

第2図すなわち本実施例の要部を断面した拡大
図において、基台21の左右の両側面には凹部と
しての複数の穴24がY軸線方向に直列に形成さ
れ、これらの穴24内にはレール支持部を構成す
る支持軸25の基端小径部25Aが接着剤26に
よりそれぞれ接着固定されている。この際、小径
部25Aの外周には綾目ローレツトなどの凹凸加
工が施され、接着強度が高められている。また、
支持軸25の先端部には段部25Bを介して小径
の凸部25Cが一体に形成され、この凸部25C
の中間には全周にわたりV溝25Dが形成されて
いる。
In FIG. 2, an enlarged cross-sectional view of the main part of this embodiment, a plurality of holes 24 as recesses are formed in series in the Y-axis direction on both the left and right side surfaces of the base 21, and inside these holes 24. The small diameter portions 25A of the base end of the support shaft 25 constituting the rail support portion are fixed with an adhesive 26, respectively. At this time, the outer periphery of the small diameter portion 25A is processed with unevenness such as twill knurling to increase adhesive strength. Also,
A small-diameter convex portion 25C is integrally formed at the tip of the support shaft 25 via a stepped portion 25B, and this convex portion 25C
A V-groove 25D is formed in the middle over the entire circumference.

前記基台21の両側面に突設された複数の支持
軸25のそれぞれに対応した位置において、両案
内レール31,32の内側面には支持軸25の凸
部25Cに係合される凹部31A,32Aがそれ
ぞれ形成され、これらの凹部31A,32A内に
まで貫通するねじ穴31B,32Bが前記断面小
判状の案内レール31,32の円弧面から各案内
レール31,32の各凹部31A,32Aに対応
した位置ごとに各2本形成され、これらのねじ穴
31B,32Bにはそれぞれ先端がテーパ状にさ
れた固定ねじ34がねじ込まれている。この際、
V溝25Dの中心線と固定ねじ34の中心軸とは
位置がずれるように形成されており、この位置ず
れの方向は固定ねじ34の中心線がV溝25Dの
中心線より突部25Cの先端側となるようにさ
れ、これにより、固定ねじ34の先端テーパ面が
V溝25Dの壁面に当接したとき支持軸25の段
部25Bの端面が各案内レール31,32の内側
の直線部分に圧着され、各レール31,32の支
持軸25に対する取付け位置規制が行なえるよう
になつている。また、両案内レール31,32は
支持軸25を介して基台21に接着固定される
際、図示しない位置決め治具を用いて接着され、
これにより各案内レール31,32は基台21の
上面に対し高精度で平行となるように固定され、
特に案内レール31は測定機の位置的基準になる
に十分な精度を有するようになつている。
At positions corresponding to each of the plurality of support shafts 25 protruding from both side surfaces of the base 21, recesses 31A are provided on the inner surfaces of both guide rails 31 and 32 to be engaged with the convex portions 25C of the support shafts 25. , 32A are formed, respectively, and screw holes 31B, 32B penetrating into these recesses 31A, 32A are formed from the arcuate surfaces of the guide rails 31, 32 having an oval cross section to the recesses 31A, 32A of each guide rail 31, 32. Two fixing screws 34 are formed at respective positions corresponding to the screw holes 31B and 32B, and fixing screws 34 each having a tapered tip are screwed into these screw holes 31B and 32B. On this occasion,
The center line of the V-groove 25D and the center axis of the fixing screw 34 are formed to be misaligned, and the direction of this misalignment is such that the center line of the fixing screw 34 is closer to the tip of the protrusion 25C than the center line of the V-groove 25D. As a result, when the tapered end surface of the fixing screw 34 comes into contact with the wall surface of the V-groove 25D, the end surface of the stepped portion 25B of the support shaft 25 is aligned with the inner straight portion of each guide rail 31, 32. The rails 31 and 32 are crimped so that the attachment positions of the rails 31 and 32 relative to the support shaft 25 can be regulated. Furthermore, when the guide rails 31 and 32 are adhesively fixed to the base 21 via the support shaft 25, they are adhered using a positioning jig (not shown).
As a result, each guide rail 31, 32 is fixed parallel to the upper surface of the base 21 with high precision,
In particular, the guide rail 31 is designed to have sufficient accuracy to serve as a positional reference for the measuring machine.

前記両案内レール31,32のうち一方のレー
ル31の外側面には、全長にわたり凹溝31Cが
形成され、この凹溝31Cはレール31の中心軸
線と平行に、かつ、その底面はレール31の外側
面と平行になるよう同時研磨などにより高精度に
仕上げられている。この凹溝31C内には前記ス
ケール33が貼付され、このスケール33は、例
えばステンレス板の表面にμmオーダーの縦目盛
を形成された反射型スケールとされている。
A groove 31C is formed over the entire length on the outer surface of one of the guide rails 31 and 32, and the groove 31C is parallel to the center axis of the rail 31, and its bottom surface is parallel to the center axis of the rail 31. It is finished with high precision by simultaneous polishing so that it is parallel to the outer surface. The scale 33 is pasted inside this groove 31C, and the scale 33 is, for example, a reflective scale having vertical graduations on the μm order formed on the surface of a stainless steel plate.

前記一方の支柱41の下部には係合ブロツク6
1が固定され、このブロツク61の長手方向(Y
軸線方向)の両端部にはそれぞれ3個のローラ6
2,63,64からなるローラ群が各1組づつ設
けられている。これらのローラ62,63,64
はその周面の法線方向がそれぞれ120度となるよ
うに配置されるとともに、ローラ62の支軸62
Aに被嵌されるブツシユ62B及びローラ63,
64の支軸63A,64Aにおけるローラ63,
64の被嵌部は中心線に対しそれぞれ所定量偏心
されて各ローラ62,63,64の法線方向位置
が調整可能にされ、案内レール31との当接が確
実となるようにされている。また、ローラ62,
63,64のうちローラ62はレール31の断面
における直線部分に当接されるため比較的広巾に
形成され、他のロール63,64はレール31の
円弧部分に当接されるため狭巾に形成されてい
る。さらに、案内レール31と3個のローラ6
2,63,64とは120度方向の3個所で当接さ
れているため、ブロツク61すなわち支柱41は
X軸線及びZ軸線方向には移動できないようにさ
れている。
An engagement block 6 is provided at the lower part of the one pillar 41.
1 is fixed, and the longitudinal direction (Y
There are three rollers 6 at each end of the axial direction).
One set each of roller groups consisting of rollers 2, 63, and 64 are provided. These rollers 62, 63, 64
are arranged so that the normal direction of their circumferential surfaces is 120 degrees, and the support shaft 62 of the roller 62 is
A bushing 62B and a roller 63,
The rollers 63 on the support shafts 63A and 64A of 64,
The fitting portions 64 are each eccentrically eccentric by a predetermined amount with respect to the center line, so that the normal position of each roller 62, 63, 64 can be adjusted, and contact with the guide rail 31 is ensured. . Moreover, the roller 62,
Of the rollers 63 and 64, the roller 62 is formed relatively wide because it comes into contact with a straight section of the rail 31, and the other rolls 63 and 64 are formed narrowly because they come into contact with an arcuate part of the rail 31. has been done. Furthermore, a guide rail 31 and three rollers 6
2, 63, and 64 are in contact with each other at three points in the 120 degree direction, so that the block 61, that is, the support column 41, cannot be moved in the X-axis and Z-axis directions.

前記係合ブロツク61には、第3図の概略構成
図に示されるように、測定子支持部材40のY軸
線方向の移動量を計測するY方向計測手段を、前
記スケール33と共に構成する検出器としての計
測ユニツト70が設けられている。この計測ユニ
ツト70は、ガラスなどの透明板に前記スケール
33と同様な目盛を形成されたインデツクススケ
ール71と、このインデツクススケール71を介
してスケール33の表面に光を当てる発光源とし
ての発光素子72と、この発光素子72から発射
されスケール33で反射された光を受光する受光
器としての受光素子73とから構成され、両スケ
ール33,71の相対移動に基づく両目盛の明暗
による受光量の変化によつて受光素子73に発生
するサイン波状の電流で、支持部材40のY方向
移動量が計測できるようになつている。この際、
発光素子72と受光素子73との光軸はV字状に
なるよう配置され、発光素子72の光がスケール
33で反射して確実に受光素子73に到達するよ
うにされている。
As shown in the schematic diagram of FIG. 3, the engagement block 61 includes a detector that together with the scale 33 constitutes Y-direction measuring means for measuring the amount of movement of the probe support member 40 in the Y-axis direction. A measurement unit 70 is provided. This measurement unit 70 includes an index scale 71 in which a scale similar to that of the scale 33 is formed on a transparent plate such as glass, and a light emitting source that emits light onto the surface of the scale 33 through the index scale 71. It is composed of an element 72 and a light receiving element 73 as a light receiver that receives the light emitted from the light emitting element 72 and reflected by the scale 33, and the amount of received light is determined by the brightness of both scales based on the relative movement of both scales 33 and 71. The amount of movement of the support member 40 in the Y direction can be measured using a sinusoidal current generated in the light receiving element 73 due to a change in the amount of the support member 40 . On this occasion,
The optical axes of the light emitting element 72 and the light receiving element 73 are arranged in a V-shape so that the light from the light emitting element 72 is reflected by the scale 33 and reaches the light receiving element 73 reliably.

前記他方の支柱42の下部には係合ブロツク6
5が固定され、このブロツク65の長手方向(Y
軸線方向)の両端部にはそれぞれ2個のローラ6
6,67からなるローラ群が各一組づつ設けられ
ている。これらのローラ66,67はその周面の
法線方向が180度となるように配置されるととも
に、各ローラ66,67の支軸66A,67Aに
おけるローラ66,67の被嵌部は支持中心線に
対しそれぞれ所定量偏心されて各ローラ66,6
7の法線方向位置が調整可能にされ、案内レール
32との当接が確実となるようにされている。こ
の際、両ローラ66,67は180度位置でレール
32に当接されているため、両ローラ66,67
すなわち支柱42は支持軸25の軸方向(X軸線
方向)に移動可能にされている。
An engagement block 6 is provided at the bottom of the other support 42.
5 is fixed, and the longitudinal direction (Y
There are two rollers 6 at each end of the axial direction).
One set of roller groups each consisting of 6 and 67 rollers are provided. These rollers 66, 67 are arranged so that the normal direction of their peripheral surfaces is 180 degrees, and the fitting portions of the rollers 66, 67 on the support shafts 66A, 67A of each roller 66, 67 are aligned with the support center line. The rollers 66, 6 are each eccentrically eccentric by a predetermined amount relative to
The normal position of the guide rail 7 can be adjusted to ensure contact with the guide rail 32. At this time, since both rollers 66 and 67 are in contact with the rail 32 at 180 degrees, both rollers 66 and 67
That is, the support column 42 is movable in the axial direction of the support shaft 25 (X-axis direction).

次に本実施例における案内レール及びローラの
組付け方法につき第4図をも参照して説明する。
Next, a method for assembling the guide rail and rollers in this embodiment will be explained with reference to FIG. 4 as well.

案内レール31,32に設けられた穴状の複数
の凹部31A,32Aにそれぞれレール支持部と
しての支持軸25の凸部25Cを挿入するととも
に、案内レール31,32の各ねじ穴31B,3
2Bに固定ねじ34をねじ込んで各ねじ34の先
端を各支持軸25のV溝25Dに係合させる。こ
れにより固定ねじ34の中心軸とV溝25Dの中
心とのずれにより各支持軸25の段部25Bの端
面が案内レール31,32の直線部に当接するよ
う移動され、この当接により案内レール31,3
2と各支持軸25との位置出しが行なわれる。
The convex portion 25C of the support shaft 25 as a rail support portion is inserted into the plurality of hole-shaped recesses 31A, 32A provided in the guide rails 31, 32, respectively, and the screw holes 31B, 3 of the guide rails 31, 32 are inserted.
2B, and the tip of each screw 34 is engaged with the V groove 25D of each support shaft 25. As a result, due to the misalignment between the center axis of the fixing screw 34 and the center of the V-groove 25D, the end face of the stepped portion 25B of each support shaft 25 is moved so as to come into contact with the straight part of the guide rails 31 and 32, and this contact causes the guide rail 31,3
2 and each support shaft 25 is positioned.

ついで、接着剤26を介装した状態において、
各支持軸25の基端小径部25Aを基台21の各
穴24内に挿入し、第4図に示される治具400
を用いて、各案内レール31,32の軸線が基台
21の上面と平行となるように位置出しし、接着
剤26の硬化を待つ。すなわち、治具400は、
互いに精密に平行度を出されるとともに所定寸法
の段差を有するようにされた第1、第2の面40
1A,401Bを形成されたベース401と、こ
のベース401の段差部においてボルト402で
固定されるとともに各支持軸25の部分を逃げる
よう櫛歯状にされかつ基台21の側面と案内レー
ル31の内側直線部分との寸法出しをするスペー
サ403と、前記ベース401の第2の面401
Bにボルト404で左右方向位置調整可能に取付
けられ案内レール31の外側直線部分に当接され
て案内レール31を前記スペーサ403に押圧す
るLブラケツト405と、このLブラケツト40
5に進退自在にねじ込まれるとともにその内端で
案内レール406を前記第2の面401Bに押し
て寸法出しする複数の押圧ねじ406とから構成
され、この治具400は押え金具411とボルト
412とにより基台21に取付けられ、ベース4
01の第1、第2の面401A,401Bの作用
により案内レール31の上面すなわち軸心が基台
21の上面と平行となるようにされる。また、他
方の案内レール32も同様な治具で固定される
が、この場合、案内レール31と他方の案内レー
ル32との平行度等はあまり重要とはならない。
Then, with the adhesive 26 interposed,
Insert the small diameter portion 25A of the base end of each support shaft 25 into each hole 24 of the base 21, and use the jig 400 shown in FIG.
Using the guide rails 31 and 32, position them so that their axes are parallel to the upper surface of the base 21, and wait for the adhesive 26 to harden. That is, the jig 400 is
The first and second surfaces 40 are precisely parallel to each other and have a step of a predetermined size.
1A and 401B, and a base 401 that is fixed with bolts 402 at the step portion of the base 401 and has a comb-teeth shape so as to escape from each support shaft 25, and a side surface of the base 21 and a guide rail 31. a spacer 403 for determining the dimensions with respect to the inner straight portion; and a second surface 401 of the base 401.
An L bracket 405 is attached to B with bolts 404 so that its position can be adjusted in the left and right direction and abuts against the outer linear portion of the guide rail 31 to press the guide rail 31 against the spacer 403, and this L bracket 40
The jig 400 is constructed of a plurality of press screws 406 that are screwed into the screws 5 so as to be freely advanced and retracted, and whose inner ends press the guide rail 406 against the second surface 401B to measure the dimensions. Attached to the base 21, the base 4
The upper surface of the guide rail 31, that is, the axis thereof, is made parallel to the upper surface of the base 21 by the action of the first and second surfaces 401A and 401B of the guide rail 31. Further, the other guide rail 32 is also fixed with a similar jig, but in this case, the parallelism between the guide rail 31 and the other guide rail 32 is not so important.

接着剤26の硬化後、両案内レール31,32
に測定子支持部材40を組付けるのであるが、こ
の組付けにあたつては案内レール31の側が基準
とされるため、まず、この案内レール31に対す
る支柱41側の各ローラ62,63,64の当り
具合が適正となるように各ローラ62,63,6
4の偏心ブツシユ62B、偏心軸63A,64A
を用いて調整する。これにより、測定子支持部材
40は案内レール31を基準として組付けられた
こととなるから、ついで、他方の案内レール32
と支柱42の各ローラ66,67との当りを同様
にして調整し、全体の組立てが完了する。この
際、支柱42の各ローラ66,67は案内レール
32の上下から当接されるものであるから、レー
ル支持軸25の軸方向には移動可能であり、従つ
て予め横部材43により寸法出しされている両支
柱41,42は、この寸法出しされた間隔を保持
したまま両案内レール31,32に支持されるこ
ととなる。
After the adhesive 26 hardens, both guide rails 31 and 32
The measuring head support member 40 is assembled to the guide rail 31 side, so first, each roller 62, 63, 64 on the support column 41 side with respect to the guide rail 31 is assembled. each roller 62, 63, 6 so that the contact condition is appropriate.
4 eccentric bush 62B, eccentric shafts 63A, 64A
Adjust using. As a result, the probe support member 40 has been assembled with the guide rail 31 as a reference, and then the other guide rail 32 is assembled.
The contact between the support column 42 and each roller 66, 67 is adjusted in the same manner, and the entire assembly is completed. At this time, since the rollers 66 and 67 of the support column 42 are brought into contact with the guide rail 32 from above and below, they are movable in the axial direction of the rail support shaft 25, and therefore the dimensions are determined in advance by the horizontal member 43. The supporting columns 41 and 42 are supported by both guide rails 31 and 32 while maintaining the sized spacing.

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、係合ブロツク61と案内レール31
とは3個のローラ62,63,64で位置ずれす
ることなく取付けられるから、予め案内レール3
1にスケール33を取付け、係合ブロツク61に
計測ユニツト70を取付けておけば、複雑な取付
金具、回転防止手段等を用いることなくスケール
33と計測ユニツト70のインデツクススケール
71とは常にクリアランスを一定に保持できる。
また、一旦、各支持軸25を基台21に固定した
のちは、ねじ34をゆるめて案内スケール31,
32を取換えても常に案内レール31,32を基
台21に対し同一位置に設定でき、従つてスケー
ル33等が損傷した場合などに容易に取換えるこ
とができ、その後の調整も不要である。さらに、
案内レール31へのローラ62の係合面とスケー
ル33の取付用凹溝31Cとは精密加工により精
度良く加工されているから、スケール33を凹溝
31C内に貼付するだけでローラ62の係合面ひ
いてはインデツクススケール71とスケール33
との平行を保持でき、かつ、係合ブロツク61の
移動方向に対してスケール33の曲り、ねじれ等
の発生がなく、その調整も不要にできて組立工数
を著しく低減できる。また、案内レール31はス
ケール33の固定ブロツクをも兼ねているもので
あるから、格別な金具等を必要とせず、安価に製
作できる。
That is, the engagement block 61 and the guide rail 31
Because it can be installed without shifting using the three rollers 62, 63, and 64, the guide rail 3
By attaching the scale 33 to the index scale 1 and the measuring unit 70 to the engagement block 61, the scale 33 and the index scale 71 of the measuring unit 70 can always maintain a clearance without using complicated mounting hardware, rotation prevention means, etc. Can be held constant.
Moreover, once each support shaft 25 is fixed to the base 21, the screws 34 are loosened and the guide scale 31,
Even if the scale 32 is replaced, the guide rails 31 and 32 can always be set at the same position with respect to the base 21. Therefore, if the scale 33 or the like is damaged, it can be easily replaced, and subsequent adjustment is not necessary. . moreover,
Since the engagement surface of the roller 62 to the guide rail 31 and the mounting groove 31C of the scale 33 are precisely machined by precision machining, the roller 62 can be engaged simply by pasting the scale 33 into the groove 31C. In addition, the index scale 71 and scale 33
In addition, the scale 33 does not bend or twist with respect to the moving direction of the engaging block 61, and adjustment thereof is not necessary, so that the number of assembly steps can be significantly reduced. Furthermore, since the guide rail 31 also serves as a fixing block for the scale 33, it does not require special metal fittings and can be manufactured at low cost.

さらに、案内レール31,32は支持軸25を
介して基台21に接着固定されるものであるか
ら、案内レール31,32の基台21の上面に対
する正確な平行度を容易に得ることができ、か
つ、案内レール31,32の撓み防止のために、
支持点すなわち支持軸25の数を多くしても、各
支持軸25の案内レール31,32への取付誤差
は全て接着剤26の部分で吸収されるから、案内
レール31,32にストレスが発生することもな
い。また、案内レール31において、基台21側
に配置されるローラ63,64は、案内レール3
1の円弧部分を利用して傾斜して取付けられてい
るから、ローラ63,64の介在により案内レー
ル31と基台21との間に設けなければならない
スペースを少なくでき、従つて支持軸25の基台
21の側面からの突出量を少なくできて片持梁状
の支持形態上、有利である。さらに、測定子支持
部材40の位置規制を一本の案内レール31で行
なえるから、他方の案内レール32と測定子支持
部材40との係合構造を簡易な構造にでき、か
つ、精度も厳しくしなくてよいから、この点から
も製品コストの低減を図れる。
Furthermore, since the guide rails 31 and 32 are adhesively fixed to the base 21 via the support shaft 25, accurate parallelism of the guide rails 31 and 32 to the upper surface of the base 21 can be easily obtained. , and to prevent deflection of the guide rails 31 and 32,
Even if the number of support points, that is, the support shafts 25 is increased, any errors in mounting each support shaft 25 to the guide rails 31, 32 are absorbed by the adhesive 26, so stress is generated on the guide rails 31, 32. There's nothing to do. Further, in the guide rail 31, the rollers 63 and 64 arranged on the base 21 side are
1, the space required between the guide rail 31 and the base 21 can be reduced due to the interposition of the rollers 63 and 64, and the support shaft 25 can be installed at an angle. The amount of protrusion from the side surface of the base 21 can be reduced, which is advantageous in terms of the cantilever-like support form. Furthermore, since the position of the gauge head support member 40 can be regulated by one guide rail 31, the engagement structure between the other guide rail 32 and the gauge head support member 40 can be made simple, and the precision can be reduced. Since there is no need to do this, product costs can be reduced from this point of view as well.

また、両案内レール31,32は基台21の側
方に設けられているから、基台21の全面を有効
利用でき、かつ側方からの被測定物54の搬入も
可能となる。さらに、両案内レール31,32は
基台21より長く設定されているから、測定子支
持部材40をこの延長部に移動させることにより
基台21より長尺な被測定物54の載置及び測定
ができる。
Moreover, since both guide rails 31 and 32 are provided on the sides of the base 21, the entire surface of the base 21 can be effectively used, and the object to be measured 54 can be carried in from the side. Furthermore, since both guide rails 31 and 32 are set to be longer than the base 21, by moving the probe support member 40 to this extension, the object to be measured 54, which is longer than the base 21, can be placed and measured. Can be done.

さらに、一本の案内レール31により係合ブロ
ツク61をX及びZ軸方向に位置規制しながらY
軸方向に案内でき、かつ、案内レール31の回転
方向の位置規制もできる。
Further, while regulating the position of the engagement block 61 in the X and Z axis directions by one guide rail 31,
The guide rail 31 can be guided in the axial direction, and the position of the guide rail 31 in the rotational direction can also be controlled.

第5図には本発明の他の実施例が示され、本実
施例においては案内レール531側に凸部531
Fが設けられるとともに、この凸部531FにV
溝531Gが設けられ、一方、支持軸525側に
前記凸部531Fに係合される凹部525Fが形
成されるとともに、この凹部525F内までに貫
通するねじ穴525Gが上下に形成され、これら
のねじ穴525Gの中心軸とV溝531Gの中心
とは、凸部531Fと凹部525Fとの係合状態
で互いにずらされており、支持軸525の端面と
案内レール531の直線部とが互いに当接するよ
うにされている。
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention, in which a convex portion 531 is provided on the guide rail 531 side.
F is provided, and V is provided on this convex portion 531F.
A groove 531G is provided, and on the other hand, a recess 525F is formed on the support shaft 525 side to be engaged with the projection 531F, and screw holes 525G penetrating into the recess 525F are formed above and below, and these screws The central axis of the hole 525G and the center of the V-groove 531G are offset from each other when the convex portion 531F and the concave portion 525F are engaged, so that the end surface of the support shaft 525 and the straight portion of the guide rail 531 are in contact with each other. It is being done.

このように構成されても前記実施例と同様な作
用効果がある。
Even with this configuration, the same effects as in the above embodiment can be obtained.

第6図には本発明のさらに他の実施例が示さ
れ、本実施例においてはレール支持部材として軸
状の部材ではなく、レール状の支持部材625を
用いたもので、この支持部材625の基端には小
巾部625Aが形成され、この小巾部625Aは
621の側面に形成された凹溝621A内に接着
剤626を介して挿入固定されている。また支持
部材625の先端側には段部625Bを介して角
条状の凸部625Cが一体に形成され、この凸部
625Cの上下面にはそれぞれV溝625Dが形
成されている。この凸部625Cには前記各実施
例と同様に案内レール631が着脱可能、かつ、
V溝625Dと図示しない固定ねじとの作用によ
り位置しされ取付けられるようになつている。
FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention, in which a rail-shaped support member 625 is used instead of a shaft-shaped member as the rail support member. A narrow width portion 625A is formed at the base end, and this narrow width portion 625A is inserted and fixed into a groove 621A formed on the side surface of 621 via an adhesive 626. Further, a rectangular convex portion 625C is integrally formed on the distal end side of the support member 625 via a step portion 625B, and V-grooves 625D are formed on the upper and lower surfaces of the convex portion 625C, respectively. The guide rail 631 can be attached to and detached from the convex portion 625C as in each of the above embodiments, and
It is positioned and attached by the action of the V-groove 625D and a fixing screw (not shown).

このような本実施例も前記各実施例と同様な作
用、効果を奏することができる。
This embodiment can also provide the same functions and effects as those of the embodiments described above.

第7図には本発明のさらに他の実施例が示さ
れ、この実施例は案内レール731の形状を断面
台形状とし、円弧部分をなくしたもので、他の構
造は第1図の実施例と同様であり、その作用、効
果も同様である。
FIG. 7 shows still another embodiment of the present invention, in which the guide rail 731 has a trapezoidal cross section and no arcuate portion, and the other structure is similar to that of the embodiment of FIG. 1. It is the same, and its action and effect are also the same.

なお、前記各実施例では測定子53は接触式の
構造のものを図示したが、本発明でいう測定子は
これに限定されず、静電容量を用いたもの、ある
いはレーザ測長器等のいわゆる非接触式の構造の
ものも含むものである。また、基準とされない案
内レール32側には案内レールは設けず、基台2
1の上面そのものを直接案内としてもよい。要す
るに、基台21の一側面に基準となる案内レール
が設けられていれば足りる。但し、両側面に設け
ると基台21の上面に被測定物を全方向のいずれ
からも出入れすることができるとともに測定有効
面積を飛躍的に拡大できる。さらに、本発明は三
次元測定機に限らず、二次元測定機、形状測定
機、その他測定機にも適用できる。また、スケー
ル33は光学的反射型スケールに限らず、光透過
型スケール、電磁気的スケール、磁気的スケー
ル、静電容量型スケール、さらには接点式スケー
ルなどでもよい。また、前記実施例では案内レー
ル31,32をそれぞれ1本づつ設けた例につき
説明したが、片側に2本以上設け、これらのうち
1本は位置的基準用とし、残りで測定子支持部材
40の荷重を受けるようにしてもよい。このよう
にすれば、精度の維持を長期間にわたつて行なう
ことができる。さらに、案内レール31,53
1,631,731の形状は左右両側に直線部分
(平面部分)を有するものに限らず、第4図の右
側に2点鎖線で示したように右側の直線部分はな
くしてもよく、少なくとも一箇所に直線部分があ
れば足りる。しかし、直線部分を2箇所設ければ
ローラガイド用、スケール貼付基準用などに用い
ることができて便利である。
In each of the above embodiments, the measuring element 53 has a contact type structure, but the measuring element in the present invention is not limited to this, and may be one using capacitance or a laser length measuring device. It also includes a so-called non-contact structure. In addition, no guide rail is provided on the guide rail 32 side that is not used as a reference, and the base 2
1 may be used as a direct guide. In short, it is sufficient that a guide rail serving as a reference is provided on one side of the base 21. However, when provided on both sides, the object to be measured can be taken in and out of the upper surface of the base 21 from all directions, and the effective measurement area can be dramatically expanded. Furthermore, the present invention is not limited to three-dimensional measuring machines, but can also be applied to two-dimensional measuring machines, shape measuring machines, and other measuring machines. Further, the scale 33 is not limited to an optical reflection type scale, but may be a light transmission type scale, an electromagnetic scale, a magnetic scale, a capacitance type scale, or a contact type scale. Further, in the above embodiment, one guide rail 31 and one guide rail 32 were each provided, but two or more guide rails are provided on one side, one of which is used as a positional reference, and the remaining guide rails 31 and 32 are used as the measuring element support member 40. It may be possible to receive a load of . In this way, accuracy can be maintained over a long period of time. Furthermore, the guide rails 31, 53
The shape of No. 1,631,731 is not limited to having straight portions (flat portions) on both the left and right sides, and the straight portions on the right side may be omitted as shown by the two-dot chain line on the right side of Fig. 4. It is enough if there is a straight line part. However, it is convenient to provide two straight portions because they can be used as roller guides, scale attachment standards, etc.

上述のように本発明によれば、容易に基台上面
と案内レールとの平行度を得ることのできる測定
機を提供できるという効果がある。
As described above, the present invention has the effect of providing a measuring machine that can easily obtain the parallelism between the top surface of the base and the guide rail.

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

第1図は本発明を三次元測定機に適用した一実
施例を示す斜視図、第2図はその一部を切欠いた
要部の拡大正面図、第3図は本実施例の係合ブロ
ツク内の概略構成を示す断面図、第4図は本実施
例に用いられる治具の一例を示す一部断面正面
図、第5図は本発明の他の実施例を示す要部の断
面図、第6図は本発明のさらに他の実施例を示す
要部の斜視図、第7図は本発明のさらに他の実施
例を示す要部の正面図である。 21……基台、24,624……穴及び凹溝、
25,525,625……レール支持部を構成す
る支持軸及び支持部材、25A,625……基端
部を構成する小径部及び小巾部、25C,531
F,625C……凸部、25D,531G,62
5D……V溝、26,626……接着剤、31,
32,531,631,731……案内レール、
31A,32A,525F……凹部、33,53
3……スケール、34……固定ねじ、40……測
定子支持部材、53……測定子、54……被測定
物、61,65……係合ブロツク、62,63,
64,66,67……ローラ、62A,63A,
64A,66A,67A……支軸、62B……ブ
ツシユ、70……計測ユニツト、71……インデ
ツクススケール、72……発光源としての発光素
子、73……受光器としての受光素子。
Fig. 1 is a perspective view showing an embodiment in which the present invention is applied to a coordinate measuring machine, Fig. 2 is an enlarged front view of the main part with a part thereof cut away, and Fig. 3 is an engagement block of this embodiment. 4 is a partially sectional front view showing an example of a jig used in this embodiment, and FIG. 5 is a sectional view of main parts showing another embodiment of the present invention. FIG. 6 is a perspective view of the main parts showing still another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a front view of the main parts showing still another embodiment of the invention. 21... Base, 24,624... Hole and groove,
25,525,625...Support shaft and support member constituting the rail support part, 25A,625...Small diameter part and narrow width part constituting the base end part, 25C,531
F, 625C...Protrusion, 25D, 531G, 62
5D...V groove, 26,626...Adhesive, 31,
32,531,631,731...Guide rail,
31A, 32A, 525F... recess, 33, 53
3...Scale, 34...Fixing screw, 40...Measure head support member, 53...Measure head, 54...Measurement object, 61, 65...Engagement block, 62, 63,
64, 66, 67...Roller, 62A, 63A,
64A, 66A, 67A... Support shaft, 62B... Bush, 70... Measurement unit, 71... Index scale, 72... Light emitting element as a light source, 73... Light receiving element as a light receiver.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 基台上に載置された被測定物に対して変位可
能とされた測定子の移動変位から当該被測定物の
形状等を計測する測定機において、支持部材の先
端部が着脱自在に取付けられるとともに、この支
持部材の基端部は接着剤を介して基台側面に設け
られた凹部内に嵌装され、かつ、その軸線が基台
の上面に平行となるよう支持部材を介し基台に固
定された案内レールを設け、前記測定子を有する
測定子支持部材を案内レールに移動可能に支持さ
せるよう構成したことを特徴とする測定機。 2 特許請求の範囲第1項において、前記支持部
材の基端部外周面には凹凸が形成されたことを特
徴とする測定機。 3 特許請求の範囲第1項または第2項におい
て、前記案内レールの軸線と直交する断面形状
は、円弧部分と互いに平行な直線部分とを有する
ことを特徴とする測定機。 4 特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれ
かにおいて、前記基台は直方体の石定盤から構成
されたことを特徴とする測定機。
[Scope of Claims] 1. In a measuring machine that measures the shape, etc. of an object to be measured based on the displacement of a measuring stylus that is displaceable with respect to the object placed on a base, the tip of the support member The support member is removably attached, and the proximal end of the support member is fitted into a recess provided on the side surface of the base via adhesive, and its axis is parallel to the top surface of the base. A measuring instrument characterized in that a guide rail is provided which is fixed to a base via a support member, and the measuring element support member having the measuring element is movably supported by the guide rail. 2. The measuring instrument according to claim 1, wherein an irregularity is formed on the outer circumferential surface of the proximal end of the support member. 3. The measuring instrument according to claim 1 or 2, wherein the cross-sectional shape of the guide rail perpendicular to the axis has a circular arc portion and a straight line portion parallel to each other. 4. The measuring instrument according to any one of claims 1 to 3, wherein the base is comprised of a rectangular parallelepiped stone surface plate.
JP18893181A 1981-11-25 1981-11-25 Measurement apparatus Granted JPS5890103A (en)

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