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JP2018165687A - Three-dimensional coordination measurement device - Google Patents

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JP2018165687A JP2017063443A JP2017063443A JP2018165687A JP 2018165687 A JP2018165687 A JP 2018165687A JP 2017063443 A JP2017063443 A JP 2017063443A JP 2017063443 A JP2017063443 A JP 2017063443A JP 2018165687 A JP2018165687 A JP 2018165687A
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幸男 菅野
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Abstract

【課題】軸部材とローラ部の同軸度誤差を解消しつつ、回り止め用溝に起因するローラの直径の変化を抑えることができる三次元座標測定装置を提供する。【解決手段】定盤の側面に押圧当接されるローラ34を有し、ローラ34を回転させることによりYキャリッジを定盤の側面に沿って移動させる駆動部と、を備え、ローラ34は、金属製の軸部材36と、軸部材36の外周面36Aに外装された樹脂製で筒状のローラ部38と、を有し、軸部材36の外周面36Aをローラ34の回転方向に沿って展開した際に、軸部材36の外周面36Aには、ローラ34の回転方向に対して傾斜した複数本の回り止め用溝40A、40Bが形成される。【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-dimensional coordinate measuring device capable of suppressing a change in a roller diameter caused by a detent groove while eliminating a coaxiality error between a shaft member and a roller portion. SOLUTION: The roller 34 has a roller 34 that is pressed against a side surface of a platen, and includes a drive unit that moves a Y carriage along the side surface of the platen by rotating the roller 34. It has a metal shaft member 36 and a resin-made tubular roller portion 38 outerly mounted on the outer peripheral surface 36A of the shaft member 36, and the outer peripheral surface 36A of the shaft member 36 is provided along the rotation direction of the roller 34. When unfolded, a plurality of detent grooves 40A and 40B inclined with respect to the rotation direction of the roller 34 are formed on the outer peripheral surface 36A of the shaft member 36. [Selection diagram] Fig. 3

Description

本発明は三次元座標測定装置に係り、特に定盤の側面に沿ってキャリッジを移動させて測定対象物の形状を測定する三次元座標測定装置に関する。   The present invention relates to a three-dimensional coordinate measuring apparatus, and more particularly to a three-dimensional coordinate measuring apparatus that measures the shape of a measurement object by moving a carriage along a side surface of a surface plate.

特許文献1等に開示された三次元座標測定装置では、定盤の上部にYキャリッジが前後方向(Y軸方向)に移動自在に配置される。Yキャリッジは、左右方向(X軸方向)に沿って架け渡されたXガイドを有し、XガイドにはXキャリッジがX軸方向に移動自在に支持される。また、Xキャリッジには、Zキャリッジが上下方向(Z軸方向)に移動自在に支持され、Zキャリッジの下端には測定プローブが取り付けられる。   In the three-dimensional coordinate measuring apparatus disclosed in Patent Document 1 and the like, a Y carriage is disposed on the upper surface of the surface plate so as to be movable in the front-rear direction (Y-axis direction). The Y carriage has an X guide that is stretched along the left-right direction (X-axis direction), and the X carriage is supported by the X guide so as to be movable in the X-axis direction. The X carriage supports the Z carriage so as to be movable in the vertical direction (Z-axis direction), and a measurement probe is attached to the lower end of the Z carriage.

特許文献1の三次元座標測定装置では、Yキャリッジを定盤の側面に沿ってY軸方向に移動させる駆動部を備えている。この駆動部は、定盤の側面に当接されるローラと、このローラを回転させるモータと、を有し、モータによってローラを回転させることにより、ローラと定盤の側面との間の摩擦力を利用してYキャリッジをY軸方向に移動させている。   The three-dimensional coordinate measuring apparatus disclosed in Patent Document 1 includes a drive unit that moves the Y carriage in the Y-axis direction along the side surface of the surface plate. The drive unit includes a roller that is in contact with the side surface of the surface plate and a motor that rotates the roller, and the friction force between the roller and the side surface of the surface plate is rotated by the motor. Is used to move the Y carriage in the Y-axis direction.

特開2016−145823号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-145823

特許文献1のようにYキャリッジを移動させるローラは、芯金である金属製の軸部材と、軸部材の外周面に外装される筒状のローラ部と、から構成されるのが一般的である。また、ローラ部は、ウレタン又はポリウレタン等の樹脂製であることが多く、このローラ部は、定盤の側面に押し付けられることにより弾性変形されて使用される。これにより、ローラ部と定盤の側面との間で良好な摩擦力を得ることができるので、YキャリッジをY軸方向に移動させることができる。   A roller that moves the Y carriage as in Patent Document 1 is generally composed of a metal shaft member that is a core metal, and a cylindrical roller portion that is externally mounted on the outer peripheral surface of the shaft member. is there. The roller part is often made of a resin such as urethane or polyurethane, and the roller part is used by being elastically deformed by being pressed against the side surface of the surface plate. Thereby, since a favorable frictional force can be obtained between the roller portion and the side surface of the surface plate, the Y carriage can be moved in the Y-axis direction.

ところで、樹脂製のローラ部を使用するローラの形態として、以下の第1及び第2の従来例がある。   By the way, there are the following first and second conventional examples of a roller using a resin roller portion.

第1の従来例は、金属製の軸部材と樹脂製のローラ部とが一体化されたローラである。このローラは、軸部材にローラ部を焼き付けて接合したものであり、軸部材とローラ部とが完全に一体化されている。   The first conventional example is a roller in which a metal shaft member and a resin roller portion are integrated. This roller is obtained by baking and joining a roller portion to a shaft member, and the shaft member and the roller portion are completely integrated.

第2の従来例は、軸部材とローラ部とが接合されておらず、軸部材の外周面にローラ部を外装させたローラである。このローラは、軸部材に対してローラ部が空回りするのを防止するために、軸部材の外周面には複数の回り止め用溝が形成されている。この回り止め用溝の形成方向について説明すると、軸部材の外周面をローラの回転方向に沿って展開した際に、ローラの回転方向に対して直交する方向に形成することが一般的である。この方向に回り止め用溝を形成することで、回り止めの作用を効果的に発揮することができる。   The second conventional example is a roller in which the shaft member and the roller portion are not joined, and the roller portion is externally provided on the outer peripheral surface of the shaft member. In this roller, a plurality of anti-rotation grooves are formed on the outer peripheral surface of the shaft member in order to prevent the roller portion from spinning around the shaft member. The direction in which the rotation preventing groove is formed will be described. Generally, when the outer peripheral surface of the shaft member is developed along the rotation direction of the roller, it is generally formed in a direction orthogonal to the rotation direction of the roller. By forming the anti-rotation groove in this direction, the anti-rotation action can be effectively exhibited.

しかしながら、上述の第1及び第2の従来例は、以下の問題がある。   However, the first and second conventional examples described above have the following problems.

第1の従来例は、軸部材とローラ部とが接合されているため、軸部材とローラ部の同軸度誤差を逃がすことができない。このため、定盤の側面からローラが受ける反力(側面に垂直な方向の反力)は、ローラの1周毎に大きなうねりとなって発生し、このうねりがYキャリッジに伝達される。この結果、第1の従来例を使用した場合には、定盤の側面に垂直な方向の誤差成分が発生するという問題があった。   In the first conventional example, since the shaft member and the roller portion are joined, the coaxiality error between the shaft member and the roller portion cannot be escaped. For this reason, the reaction force that the roller receives from the side surface of the surface plate (reaction force in the direction perpendicular to the side surface) is generated as a large swell for each rotation of the roller, and this swell is transmitted to the Y carriage. As a result, when the first conventional example is used, there is a problem that an error component in a direction perpendicular to the side surface of the surface plate is generated.

第2の従来例は、軸部材とローラ部とが接合されていないため、軸部材とローラ部の同軸度誤差は、軸部材に対してローラ部が浮くことにより逃がすことができる。しかしながら、軸部材の外周面に形成された回り止め用溝(ローラの回転方向に対して直交する方向の溝)がローラ部を介して定盤の側面に押し付けられると、ローラ部の一部が回り止め用溝に入り込むため、複数本の回り止め用溝の位置でローラの直径が周期的に変化してしまう。このようにローラの直径が変化すると、定盤の側面からローラが受ける反力が周期的に変動する。この結果、第2の従来例を使用した場合でも、定盤の側面に垂直な方向の誤差成分が発生するという問題があった。   In the second conventional example, since the shaft member and the roller portion are not joined, the coaxiality error between the shaft member and the roller portion can be released by the roller portion floating with respect to the shaft member. However, when the rotation-preventing groove (groove in the direction orthogonal to the rotation direction of the roller) formed on the outer peripheral surface of the shaft member is pressed against the side surface of the surface plate via the roller portion, a part of the roller portion is Since it enters into the anti-rotation groove, the diameter of the roller periodically changes at the position of the plural anti-rotation grooves. When the diameter of the roller changes in this way, the reaction force received by the roller from the side surface of the surface plate periodically varies. As a result, even when the second conventional example is used, there is a problem that an error component in a direction perpendicular to the side surface of the surface plate is generated.

上記の如く、従来では、軸部材とローラ部の同軸度誤差を解消しつつ、回り止め用溝に起因するローラの直径の変化を抑えることができる三次元座標測定装置が存在していなかった。   As described above, conventionally, there has not been a three-dimensional coordinate measuring apparatus that can suppress a change in the diameter of the roller due to the non-rotating groove while eliminating the coaxiality error between the shaft member and the roller portion.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軸部材とローラ部の同軸度誤差を解消しつつ、回り止め用溝に起因するローラの直径の変化を抑えることができる三次元座標測定装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and is capable of suppressing a change in the diameter of the roller due to the non-rotating groove while eliminating the coaxiality error between the shaft member and the roller portion. It aims at providing a measuring device.

本発明の目的を達成するための三次元座標測定装置は、上面及び側面を有し、上面に測定対象物が載置される定盤と、測定対象物に当接される測定プローブを支持し、定盤の側面に沿って移動自在なキャリッジと、定盤の側面に押圧当接されるローラを有し、ローラを回転させることによりキャリッジを定盤の側面に沿って移動させる駆動部と、を備え、駆動部のローラは、金属製の軸部材と、軸部材の外周面に外装された樹脂製で筒状のローラ部と、を有し、軸部材の外周面をローラの回転方向に沿って展開した際に、軸部材の外周面には、ローラの回転方向に対して傾斜した回り止め用溝が形成される。   A three-dimensional coordinate measuring apparatus for achieving the object of the present invention has a top surface and a side surface, and supports a surface plate on which the measurement object is placed and a measurement probe that comes into contact with the measurement object. A carriage that is movable along the side surface of the surface plate, a roller that presses and contacts the side surface of the surface plate, and a drive unit that moves the carriage along the side surface of the surface plate by rotating the roller; The roller of the drive unit includes a metal shaft member and a resin-made cylindrical roller portion that is externally mounted on the outer peripheral surface of the shaft member, and the outer peripheral surface of the shaft member is arranged in the rotation direction of the roller. When deployed along, the outer circumferential surface of the shaft member is formed with a rotation-preventing groove that is inclined with respect to the rotation direction of the roller.

本発明によれば、軸部材にローラ部を外装させてローラを構成したので、軸部材とローラ部の同軸度誤差を解消することができ、また、軸部材の外周面に形成される回り止め用溝は、ローラの回転方向に対して傾斜して形成されているので、回り止め用溝に起因するローラの直径の変化を抑えることができる。   According to the present invention, since the roller is configured by mounting the roller portion on the shaft member, the coaxiality error between the shaft member and the roller portion can be eliminated, and the rotation stopper formed on the outer peripheral surface of the shaft member Since the groove is formed to be inclined with respect to the rotation direction of the roller, a change in the diameter of the roller due to the rotation preventing groove can be suppressed.

本発明の一形態は、回り止め溝は、ローラの回転方向に沿って等間隔に複数本形成されることが好ましい。   In one embodiment of the present invention, it is preferable that a plurality of the non-rotating grooves are formed at equal intervals along the rotation direction of the roller.

本発明の一形態によれば、回り止め用溝に起因するローラの直径の変化を更に抑えることができる。   According to an aspect of the present invention, it is possible to further suppress a change in the diameter of the roller due to the rotation preventing groove.

本発明の一形態は、複数本の回り止め溝は、第1溝群と第2溝群とを有し、第1溝群と第2溝群とは、ローラの回転方向に対して、同一の角度で互いに逆方向に傾斜していることが好ましい。   In one embodiment of the present invention, the plurality of non-rotating grooves have a first groove group and a second groove group, and the first groove group and the second groove group are the same with respect to the rotation direction of the roller. It is preferable to incline in opposite directions at an angle of.

本発明の一形態によれば、回り止め用溝に起因するローラの直径の変化を抑えつつ、ローラ部の空回りを効果的に抑制することができる。   According to one aspect of the present invention, it is possible to effectively suppress idle rotation of the roller portion while suppressing a change in the diameter of the roller due to the rotation preventing groove.

本発明によれば、軸部材とローラ部の同軸度誤差を解消しつつ、回り止め用溝に起因するローラの直径の変化を抑えることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the change of the diameter of the roller resulting from the groove | channel for rotation prevention can be suppressed, eliminating the coaxiality error of a shaft member and a roller part.

本発明が適用される三次元座標測定装置の外観を示した斜視図The perspective view which showed the external appearance of the three-dimensional coordinate measuring apparatus with which this invention is applied 図1に示した三次元座標測定装置の正面図Front view of the three-dimensional coordinate measuring apparatus shown in FIG. 駆動部のローラの組立図Assembly drawing of roller in drive unit 軸部材の外周面をローラの回転方向に沿って展開した展開図A developed view of the outer peripheral surface of the shaft member developed along the rotation direction of the roller 第1溝群の8本の回り止め用溝のみを有する軸部材の展開図Development view of a shaft member having only eight anti-rotation grooves in the first groove group 第2溝群の8本の回り止め用溝のみを有する軸部材の展開図Development view of a shaft member having only eight anti-rotation grooves in the second groove group ローラの回転角度に対するローラの直径の変化量を比較したグラフGraph comparing the amount of change in roller diameter with roller rotation angle

以下、添付図面に従って本発明に係る三次元座標測定装置について説明する。   Hereinafter, a three-dimensional coordinate measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、実施形態の三次元座標測定装置10の外観を示した斜視図であり、図2は、三次元座標測定装置10の正面図である。   FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of the three-dimensional coordinate measuring apparatus 10 according to the embodiment, and FIG. 2 is a front view of the three-dimensional coordinate measuring apparatus 10.

三次元座標測定装置10は、設置面に架台12を介して設置される定盤14を有する。定盤14は、例えば花崗岩又は大理石等の石材によって直方体形状に構成され、測定対象物を載置する平坦な上面14Aを有する。上面14Aは、水平方向に直交するX軸及びY軸に対して平行に配置され、かつ鉛直方向のZ軸に対して直交方向に配置される。   The three-dimensional coordinate measuring apparatus 10 has a surface plate 14 installed on the installation surface via a gantry 12. The surface plate 14 is formed in a rectangular parallelepiped shape by a stone material such as granite or marble, and has a flat upper surface 14A on which a measurement object is placed. 14 A of upper surfaces are arrange | positioned in parallel with respect to the X-axis and Y-axis orthogonal to a horizontal direction, and are arrange | positioned in the orthogonal direction with respect to the Z-axis of a perpendicular direction.

定盤14の上面14A側には、定盤14を跨ぐように門型のYキャリッジ(キャリッジ)16が設置される。Yキャリッジ16は、Z軸方向に沿って立設された右Yキャリッジ18及び左Yキャリッジ20を有する。また、Yキャリッジ16は、右Yキャリッジ18及び左Yキャリッジ20の上端部にX軸方向に沿って架け渡された梁状のXガイド22を有する。   A gate-shaped Y carriage (carriage) 16 is installed on the upper surface 14 </ b> A side of the surface plate 14 so as to straddle the surface plate 14. The Y carriage 16 includes a right Y carriage 18 and a left Y carriage 20 that are erected along the Z-axis direction. Further, the Y carriage 16 has a beam-shaped X guide 22 spanned along the X-axis direction on the upper ends of the right Y carriage 18 and the left Y carriage 20.

右Yキャリッジ18の下端部は、図2の如く、定盤14の側面14BにY軸方向に移動自在に支持されており、左Yキャリッジ20の下端部は、定盤14の上面14Aに摺動自在に支持されている。右Yキャリッジ18の下端部には駆動部24が設けられており、この駆動部24の駆動力によってYキャリッジ16がY軸方向に移動される。駆動部24については後述する。   As shown in FIG. 2, the lower end of the right Y carriage 18 is supported on the side surface 14B of the surface plate 14 so as to be movable in the Y-axis direction, and the lower end of the left Y carriage 20 is slid onto the upper surface 14A of the surface plate 14. It is supported freely. A driving unit 24 is provided at the lower end of the right Y carriage 18, and the Y carriage 16 is moved in the Y-axis direction by the driving force of the driving unit 24. The drive unit 24 will be described later.

Xガイド22には、Zコラム26がXガイド22に沿ってX軸方向に移動自在に支持される。Zコラム26は、Xガイド22に当接する駆動部を内蔵しており、その駆動部の駆動力によってXガイド22に沿ってX軸方向に移動される。   A Z column 26 is supported by the X guide 22 so as to be movable along the X guide 22 in the X-axis direction. The Z column 26 has a built-in drive unit that comes into contact with the X guide 22 and is moved in the X-axis direction along the X guide 22 by the driving force of the drive unit.

また、Zコラム26の内部には、Z軸に沿って延在する柱状のZキャリッジ28がZ軸方向に移動自在に支持されており、Zキャリッジ28の下端部側がZコラム26の下端部側から突出されている。Zコラム26は、Zキャリッジ28に当接する駆動部を内蔵しており、その駆動部の駆動力によってZキャリッジ28がZ軸方向に移動される。   Further, a columnar Z carriage 28 extending along the Z axis is supported inside the Z column 26 so as to be movable in the Z axis direction, and the lower end side of the Z carriage 28 is the lower end side of the Z column 26. Protruding from. The Z column 26 has a built-in drive unit that contacts the Z carriage 28, and the Z carriage 28 is moved in the Z-axis direction by the drive force of the drive unit.

Zキャリッジ28の下端部には、タッチプローブ等の測定プローブ30が取り付けられる。測定プローブ30は、例えば、先端球を有する棒状のスタイラス32を有する。測定プローブ30は、スタイラス32の先端球の測定対象物への接触の有無、及びスタイラス32の先端球の測定対象物への接触により生じるスタイラス32の変位量を検出する。   A measurement probe 30 such as a touch probe is attached to the lower end portion of the Z carriage 28. The measurement probe 30 has, for example, a rod-like stylus 32 having a tip sphere. The measurement probe 30 detects the presence or absence of contact of the tip sphere of the stylus 32 with the measurement target and the amount of displacement of the stylus 32 caused by the contact of the tip sphere 32 with the measurement target.

上記の如く構成された三次元座標測定装置10によれば、Yキャリッジ16のY軸方向への移動、Zコラム26のX軸方向への移動、及びZキャリッジ28のZ軸方向への移動によって測定プローブ30のスタイラス32をX、Y、Z軸方向に移動させ、定盤14の上面14Aに載置された測定対象物の表面に沿わせてスタイラス32の先端球を移動させる。そして、そのときのYキャリッジ16のY軸方向の位置(移動量)、Zコラム26のX軸方向の位置(移動量)、Zキャリッジ28のZ軸方向の位置(移動量)、及びスタイラス32の位置(変位量)を計測することにより、測定対象物の表面の各位置の三次元座標を測定する。なお、三次元座標の測定に関する処理については周知であるので詳細な説明は省略する。   According to the three-dimensional coordinate measuring apparatus 10 configured as described above, the Y carriage 16 moves in the Y axis direction, the Z column 26 moves in the X axis direction, and the Z carriage 28 moves in the Z axis direction. The stylus 32 of the measurement probe 30 is moved in the X, Y, and Z axis directions, and the tip sphere of the stylus 32 is moved along the surface of the measurement object placed on the upper surface 14A of the surface plate 14. At that time, the position (movement amount) of the Y carriage 16 in the Y axis direction, the position (movement amount) of the Z column 26 in the X axis direction, the position (movement amount) of the Z carriage 28 in the Z axis direction, and the stylus 32. By measuring the position (displacement amount), the three-dimensional coordinates of each position on the surface of the measurement object are measured. Since the processing related to the measurement of the three-dimensional coordinates is well known, detailed description thereof is omitted.

次に、Yキャリッジ16をY軸方向に移動させる駆動部24について説明する。   Next, the drive unit 24 that moves the Y carriage 16 in the Y-axis direction will be described.

図2の如く、駆動部24は、定盤14の側面14Bに押圧当接されるローラ34を有する。また、駆動部24は、ローラ34を回転させるモータ35を有し、このモータ35によってローラ34を正転方向及び逆転方向に駆動することにより、Yキャリッジ16を定盤14の側面14Bに沿ってY軸方向に往復移動させることができる。   As shown in FIG. 2, the drive unit 24 includes a roller 34 that is pressed against the side surface 14 </ b> B of the surface plate 14. The drive unit 24 includes a motor 35 that rotates the roller 34. The motor 35 drives the roller 34 in the forward rotation direction and the reverse rotation direction, thereby moving the Y carriage 16 along the side surface 14 </ b> B of the surface plate 14. It can be reciprocated in the Y-axis direction.

Yキャリッジ16の右Yキャリッジ18は、複数のエアパッドを介して定盤14に摺動支持されている。具体的には、右Yキャリッジ18は、エアパッド42を介して定盤14の上面14Aに摺動支持され、エアパッド44を介して定盤14の下面14Cに摺動支持される。また、図2では不図示であるが、ローラ34を挟んでY軸方向に配置された一対のエアパッドを介して定盤14の側面14Bに右Yキャリッジ18が摺動支持されている。また、左Yキャリッジ20も同様にエアパッド46を介して定盤14の上面14Aに摺動自在に支持される。このようなエアパッド42、44、46を介して右Yキャリッジ18が定盤14に摺動自在に支持されることにより、Yキャリッジ16が定盤14に対してY軸方向に移動可能な状態となる。   The right Y carriage 18 of the Y carriage 16 is slidably supported on the surface plate 14 via a plurality of air pads. Specifically, the right Y carriage 18 is slidably supported on the upper surface 14 </ b> A of the surface plate 14 via the air pad 42, and is slidably supported on the lower surface 14 </ b> C of the surface plate 14 via the air pad 44. Although not shown in FIG. 2, the right Y carriage 18 is slidably supported on the side surface 14B of the surface plate 14 via a pair of air pads arranged in the Y-axis direction with the roller 34 interposed therebetween. Similarly, the left Y carriage 20 is also slidably supported on the upper surface 14A of the surface plate 14 via the air pad 46. The right Y carriage 18 is slidably supported on the surface plate 14 via the air pads 42, 44, 46, so that the Y carriage 16 can move in the Y-axis direction with respect to the surface plate 14. Become.

図3は、駆動部24のローラ34の組立図である。   FIG. 3 is an assembly view of the roller 34 of the drive unit 24.

ローラ34は、金属製の軸部材36と、軸部材36の外周面36Aに外装される樹脂製で筒状のローラ部38と、を有する。   The roller 34 includes a metal shaft member 36 and a resin-made cylindrical roller portion 38 that is sheathed on the outer peripheral surface 36 </ b> A of the shaft member 36.

図4は、軸部材36の外周面36Aをローラ34の回転方向Aに沿って展開した展開図である。図4の如く、軸部材36の外周面36Aには、ローラ34の回転方向Aに対して傾斜した8本の回り止め用溝40Aからなる第1溝群と、同じく8本の回り止め用溝40Bからなる第2溝群と、からなる16本の回り止め用溝40A、40Bが形成される。   FIG. 4 is a development view in which the outer peripheral surface 36 </ b> A of the shaft member 36 is developed along the rotation direction A of the roller 34. As shown in FIG. 4, on the outer peripheral surface 36A of the shaft member 36, a first groove group comprising eight anti-rotation grooves 40A inclined with respect to the rotation direction A of the roller 34 and eight anti-rotation grooves are also formed. A second groove group consisting of 40B and 16 anti-rotation grooves 40A, 40B consisting of 40B are formed.

第1溝群の8本の回り止め用溝40Aは、ローラ34の回転方向Aに沿って等ピッチPで形成される。また、ローラ34の周方向における1本の回り止め用溝40Aが形成される幅Wも等しく形成され、更に、ピッチPと幅Wとが等しくなるように形成されている。   The eight anti-rotation grooves 40A of the first groove group are formed at an equal pitch P along the rotation direction A of the roller 34. Further, the width W in which one rotation-preventing groove 40A is formed in the circumferential direction of the roller 34 is also formed to be equal, and further, the pitch P and the width W are formed to be equal.

また、第2溝群の8本の回り止め用溝40Bも同様に、ローラ34の回転方向Aに沿って等ピッチPで形成される。また、ローラ34の周方向における1本の回り止め用溝40Bが形成される幅Wも等しく形成され、更に、ピッチPと幅Wとが等しくなるように形成されている。更に、第1溝群の8本の回り止め用溝40Aと第2溝群の8本の回り止め用溝40Bとは、ローラ34の回転方向Aに対して、同一の角度αで互いに逆方向に傾斜して形成されている。よって、回り止め用溝40A、40BのピッチP、幅W及び角度αを適宜変更することにより様々は形態の回り止め用溝40A、40Bを形成することができる。   Similarly, the eight anti-rotation grooves 40 </ b> B of the second groove group are also formed at an equal pitch P along the rotation direction A of the roller 34. Further, the width W in which one rotation-preventing groove 40B is formed in the circumferential direction of the roller 34 is also formed to be equal, and further, the pitch P and the width W are formed to be equal. Further, the eight anti-rotation grooves 40A of the first groove group and the eight anti-rotation grooves 40B of the second groove group are opposite to each other at the same angle α with respect to the rotation direction A of the roller 34. It is formed to be inclined. Therefore, various types of anti-rotation grooves 40A and 40B can be formed by appropriately changing the pitch P, width W, and angle α of the anti-rotation grooves 40A and 40B.

図3の第1溝群の8本の回り止め用溝40Aは、ローラ34の回転方向Aに直交する方向Bにおいて、端部a、bを有する。回り止め用溝40Aの端部aは、隣接する回り止め用溝40Aの端部bと方向Bにおいて重なった位置に形成され、回り止め用溝40Aの端部bは、隣接する回り止め用溝40Aの端部aと方向Bにおいて重なった位置に形成されている。   The eight anti-rotation grooves 40A in the first groove group in FIG. 3 have ends a and b in a direction B orthogonal to the rotation direction A of the roller 34. The end a of the anti-rotation groove 40A is formed at a position overlapping the end b of the adjacent anti-rotation groove 40A in the direction B, and the end b of the anti-rotation groove 40A is adjacent to the anti-rotation groove 40A. It is formed at a position overlapping with the end a of 40A in the direction B.

第2溝群の8本の回り止め用溝40Bも同様であるが、8本の回り止め用溝40Bは、ローラ34の回転方向に直交する方向Bにおいて、端部c、dを有する。回り止め用溝40bの端部cは、隣接する回り止め用溝40Bの端部dと方向Bにおいて重なった位置に形成され、回り止め用溝40Bの端部dは、隣接する回り止め用溝40Bの端部cと方向Bにおいて重なった位置に形成されている。   The same applies to the eight anti-rotation grooves 40B of the second groove group, but the eight anti-rotation grooves 40B have ends c and d in the direction B perpendicular to the rotation direction of the roller 34. The end c of the anti-rotation groove 40b is formed at a position overlapping with the end d of the adjacent anti-rotation groove 40B in the direction B, and the end d of the anti-rotation groove 40B is adjacent to the anti-rotation groove 40B. It is formed at a position overlapping with the end c of 40B in the direction B.

上記の如く構成された駆動部24によれば、図3の如く、軸部材36にローラ部38を外装させてローラ34を構成したので、軸部材36とローラ部38の同軸度誤差を解消することができる。また、図4の如く、軸部材36の外周面36Aに形成される複数本(実施形態では16本)の回り止め用溝40A、40Bは、ローラ34の回転方向Aに対して傾斜して形成されているので、回り止め用溝40A、40Bを外周面36Aに形成したことに起因するローラ34の直径の変化を抑えることができる。   According to the drive unit 24 configured as described above, the roller 34 is configured by mounting the roller part 38 on the shaft member 36 as shown in FIG. 3, so that the coaxiality error between the shaft member 36 and the roller part 38 is eliminated. be able to. Further, as shown in FIG. 4, a plurality of (16 in the embodiment) anti-rotation grooves 40 </ b> A and 40 </ b> B formed on the outer peripheral surface 36 </ b> A of the shaft member 36 are inclined with respect to the rotation direction A of the roller 34. Therefore, a change in the diameter of the roller 34 due to the formation of the rotation preventing grooves 40A and 40B on the outer peripheral surface 36A can be suppressed.

つまり、従来の回り止め用溝は、ローラの回転方向に対して直交する方向に形成されているので、その回り止め用溝がローラ部を介して定盤の側面に押し付けられた際に、回り止め用溝に入り込むローラ部の入り込み量が多くなる。これにより、ローラの直径の変化量が大きくなり、三次元座標測定装置の測定精度に影響を与えてしまう。   In other words, since the conventional anti-rotation groove is formed in a direction perpendicular to the rotation direction of the roller, when the anti-rotation groove is pressed against the side surface of the surface plate via the roller portion, the anti-rotation groove rotates. The amount of the roller part that enters the stopper groove increases. As a result, the amount of change in the diameter of the roller increases, which affects the measurement accuracy of the three-dimensional coordinate measuring apparatus.

これに対して、実施形態のローラ34では、軸部材36の外周面36Aに形成される回り止め用溝40A、40Bは、ローラ34の回転方向Aに対して傾斜して形成されているので、その回り止め用溝40A、40Bがローラ部38を介して定盤14の側面14Bに押し付けられた際に、回り止め用溝40A、40Bに入り込むローラ部38の入り込み量が少なくなる。これによって、回り止め用溝40A、40Bに起因するローラ34の直径の変化を抑えることができ、三次元座標測定装置の測定精度を向上させることができる。   On the other hand, in the roller 34 of the embodiment, the rotation preventing grooves 40A and 40B formed on the outer peripheral surface 36A of the shaft member 36 are formed to be inclined with respect to the rotation direction A of the roller 34. When the anti-rotation grooves 40A and 40B are pressed against the side surface 14B of the surface plate 14 through the roller portion 38, the amount of the roller portion 38 that enters the anti-rotation grooves 40A and 40B decreases. As a result, a change in the diameter of the roller 34 caused by the anti-rotation grooves 40A and 40B can be suppressed, and the measurement accuracy of the three-dimensional coordinate measuring apparatus can be improved.

また、回り止め溝40A、40Bは、ローラ34の回転方向Aに沿って等間隔(ピッチP)に形成されているので、回り止め用溝40A、40Bに起因するローラ34の直径の変化を更に抑えることができる。なお、回り止め溝40A、40Bは、必ずしも等間隔に形成する必要はないが、回り止め用溝40A、40Bに起因するローラ34の直径の変化、及び軸部材36に対するローラ部38の空回りを考慮すれば等間隔で形成されることが好ましい。また、回り止め溝40A、40Bの本数も8本に限定されるものではなく、例えば、1本の回り止め用溝を軸部材36の外周面36Aに螺旋状に形成したものであってもよい。この螺旋状の1本の回り止め用溝であっても、ローラの回転方向に対して傾斜した回り止め用溝に含まれる。   Further, since the anti-rotation grooves 40A and 40B are formed at equal intervals (pitch P) along the rotation direction A of the roller 34, the change in the diameter of the roller 34 caused by the anti-rotation grooves 40A and 40B is further increased. Can be suppressed. The anti-rotation grooves 40A and 40B are not necessarily formed at equal intervals, but the change in the diameter of the roller 34 caused by the anti-rotation grooves 40A and 40B and the idle rotation of the roller portion 38 with respect to the shaft member 36 are taken into consideration. In this case, it is preferably formed at regular intervals. Further, the number of the anti-rotation grooves 40A and 40B is not limited to eight. For example, one anti-rotation groove may be spirally formed on the outer peripheral surface 36A of the shaft member 36. . Even this one spiral anti-rotation groove is included in the anti-rotation groove inclined with respect to the rotation direction of the roller.

更に、実施形態の回り止め用溝は、8本の回り止め用溝40Aからなる第1溝群と、8本の回り止め用溝40Bからなる第2溝群と、を有しており、第1溝群と第2溝群とが、ローラ34の回転方向Aに対して、同一の角度αで互いに逆方向に傾斜している。   Furthermore, the anti-rotation groove of the embodiment includes a first groove group including eight anti-rotation grooves 40A and a second groove group including eight anti-rotation grooves 40B. The first groove group and the second groove group are inclined in opposite directions at the same angle α with respect to the rotation direction A of the roller 34.

このような回り止め用溝40A、40Bを形成することにより、回り止め用溝40A、40Bに起因するローラ34の直径の変化を抑えつつ、ローラ部38の空回りを効果的に抑制することができる。   By forming such anti-rotation grooves 40A and 40B, it is possible to effectively suppress idle rotation of the roller portion 38 while suppressing changes in the diameter of the roller 34 caused by the anti-rotation grooves 40A and 40B. .

以下、軸部材36の外周面36Aに形成される回り止め用溝の変形例について説明する。   Hereinafter, modifications of the anti-rotation groove formed on the outer peripheral surface 36A of the shaft member 36 will be described.

図3及び図4では、回り止め用溝の形態として第1溝群及び第2溝群とを有しているが、図5の展開図の如く、第1溝群の8本の回り止め用溝40Aのみを有する第2形態でもよい。同様に、図6の展開図の如く、第2溝群の8本の回り止め用溝40Bのみを有する第3形態でもよい。   3 and 4, the first groove group and the second groove group are provided as the form of the rotation preventing groove, but as shown in the developed view of FIG. The 2nd form which has only groove 40A may be sufficient. Similarly, as shown in the developed view of FIG. 6, a third configuration having only eight anti-rotation grooves 40 </ b> B in the second groove group may be used.

ここで、図7に示すグラフを用いて、ローラの回転角度に対するローラの直径の変化量について比較する。図7では、ローラの直径の変化量を縦軸で示し、ローラの回転角度を横軸で示している。グラフの実線線Cが、図5及び図6で示した第2及び第3形態でのローラの直径の変化量を示し、グラフの破線線Dが、従来のローラの直径の変化量を示している。従来のローラとして、ローラの回転方向に直交する方向に沿って回り止め用溝が等間隔で8本形成されたものを例示する。   Here, the amount of change in the diameter of the roller with respect to the rotation angle of the roller will be compared using the graph shown in FIG. In FIG. 7, the amount of change in the diameter of the roller is indicated on the vertical axis, and the rotation angle of the roller is indicated on the horizontal axis. The solid line C in the graph indicates the amount of change in the diameter of the roller in the second and third forms shown in FIGS. 5 and 6, and the broken line D in the graph indicates the amount of change in the diameter of the conventional roller. Yes. As an example of a conventional roller, an example in which eight anti-rotation grooves are formed at equal intervals along a direction orthogonal to the rotation direction of the roller is illustrated.

図5に示した第2形態でのローラの直径の変化量は、回り止め用溝40Aの端部aと、この回り止め用溝40Aに隣接する回り止め用溝40Aの端部bとが、方向Bにおいて重なった45度の間隔で微小な変化量eが発生する。図6の第3形態のローラも同様である。   The amount of change in the diameter of the roller in the second form shown in FIG. 5 is that the end a of the anti-rotation groove 40A and the end b of the anti-rotation groove 40A adjacent to the anti-rotation groove 40A are: A minute amount of change e occurs at intervals of 45 degrees that overlap in direction B. The same applies to the roller of the third form in FIG.

これに対して、従来のローラは、ローラの回転方向に対して直交する方向に回り止め用溝が形成されているので、45度の間隔で大きな変化量fが発生する。   On the other hand, in the conventional roller, since the rotation-preventing groove is formed in a direction orthogonal to the rotation direction of the roller, a large change amount f is generated at intervals of 45 degrees.

したがって、図7のグラフから分かるように、傾斜した回り止め用溝40A又は回り止め用溝40Bを軸部材36に備えることにより、従来のローラに対してローラ34の直径の変化を大幅に抑えることができる。   Therefore, as can be seen from the graph of FIG. 7, by providing the shaft member 36 with the inclined anti-rotation groove 40A or anti-rotation groove 40B, the change in the diameter of the roller 34 is greatly suppressed compared to the conventional roller. Can do.

一方、図5に示した第2形態の変形例として、回り止め用溝40AのピッチP及び幅Wを変えて、回り止め用溝40Aの端部aと、この回り止め用溝40Aに隣接する回り止め用溝40Aの端部bとが、方向Bにおいて重ならないように回り止め用溝40Aを形成してもよい。同様に、図6に示した第3形態の変形例として、回り止め用溝40BのピッチP及び幅Wを変えて、回り止め用溝40Bの端部cと、この回り止め用溝40Bに隣接する回り止め用溝40Bの端部dとが、方向Bにおいて重ならないように回り止め用溝40Bを形成してもよい。   On the other hand, as a modification of the second embodiment shown in FIG. 5, the pitch P and the width W of the anti-rotation groove 40A are changed, and the end a of the anti-rotation groove 40A is adjacent to the anti-rotation groove 40A. The anti-rotation groove 40A may be formed so that the end b of the anti-rotation groove 40A does not overlap in the direction B. Similarly, as a modification of the third embodiment shown in FIG. 6, the pitch P and the width W of the anti-rotation groove 40B are changed, and the end c of the anti-rotation groove 40B is adjacent to the anti-rotation groove 40B. The anti-rotation groove 40B may be formed so that the end d of the anti-rotation groove 40B does not overlap in the direction B.

上記の第2形態の変形例、及び第3形態の変形例によれば、ローラの直径の変化量を、図7の変化量eよりも減少させることができる。なお、これらの変形例は、軸部材36の外周面36Aの周方向において、回り止め用溝40A、40Bが存在しない部分が生じ、空回りに対する効果が低減する場合があるので、空回りを確実に防止する観点から見れば、これらの変形例よりも図5の第2形態、及び図6の第3形態が好ましい。   According to the modification of the second embodiment and the modification of the third embodiment, the amount of change in the diameter of the roller can be made smaller than the amount of change e in FIG. In these modified examples, there are portions where the anti-rotation grooves 40A and 40B do not exist in the circumferential direction of the outer peripheral surface 36A of the shaft member 36, and the effect on idling may be reduced, so idling is reliably prevented. From this point of view, the second form in FIG. 5 and the third form in FIG. 6 are preferable to these modifications.

10…三次元座標測定装置、12…架台、14…定盤、16…Yキャリッジ、18…右Yキャリッジ、20…左Yキャリッジ、22…Xガイド、24…駆動部、26…Zコラム、28…Zキャリッジ、30…測定プローブ、32…スタイラス、34…ローラ、35…モータ、36…軸部材、36A…外周面、38…ローラ部、40A…回り止め用溝、40B…回り止め用溝、42…エアパッド、44…エアパッド、46…エアパッド   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Three-dimensional coordinate measuring device, 12 ... Stand, 14 ... Surface plate, 16 ... Y carriage, 18 ... Right Y carriage, 20 ... Left Y carriage, 22 ... X guide, 24 ... Drive part, 26 ... Z column, 28 ... Z carriage, 30 ... measurement probe, 32 ... stylus, 34 ... roller, 35 ... motor, 36 ... shaft member, 36A ... outer peripheral surface, 38 ... roller part, 40A ... rotation prevention groove, 40B ... rotation prevention groove, 42 ... Airpad, 44 ... Airpad, 46 ... Airpad

Claims (3)

上面及び側面を有し、前記上面に測定対象物が載置される定盤と、
前記測定対象物に当接される測定プローブを支持し、前記定盤の前記側面に沿って移動自在なキャリッジと、
前記定盤の前記側面に押圧当接されるローラを有し、前記ローラを回転させることにより前記キャリッジを前記定盤の前記側面に沿って移動させる駆動部と、
を備え、
前記駆動部の前記ローラは、金属製の軸部材と、前記軸部材の外周面に外装された樹脂製で筒状のローラ部と、を有し、
前記軸部材の外周面を前記ローラの回転方向に沿って展開した際に、前記軸部材の外周面には、前記ローラの回転方向に対して傾斜した回り止め用溝が形成される、三次元座標測定装置。
A surface plate having an upper surface and side surfaces, on which the measurement object is placed;
A carriage that supports the measurement probe in contact with the measurement object and is movable along the side surface of the surface plate;
A driving unit that has a roller that is pressed against and contacted with the side surface of the surface plate, and moves the carriage along the side surface of the surface plate by rotating the roller;
With
The roller of the drive unit includes a metal shaft member, and a resin-made cylindrical roller unit that is externally provided on the outer peripheral surface of the shaft member.
When the outer peripheral surface of the shaft member is developed along the rotation direction of the roller, a three-dimensional rotation prevention groove that is inclined with respect to the rotation direction of the roller is formed on the outer peripheral surface of the shaft member. Coordinate measuring device.
前記回り止め溝は、前記ローラの回転方向に沿って等間隔に複数本形成される、請求項1に記載の三次元座標測定装置。   The three-dimensional coordinate measuring apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the non-rotating grooves are formed at equal intervals along a rotation direction of the roller. 前記回り止め溝は、第1溝群と第2溝群とを有し、前記第1溝群と前記第2溝群とは、前記ローラの回転方向に対して、同一の角度で互いに逆方向に傾斜している、請求項1又は2に記載の三次元座標測定装置。   The anti-rotation groove has a first groove group and a second groove group, and the first groove group and the second groove group are opposite to each other at the same angle with respect to the rotation direction of the roller. The three-dimensional coordinate measuring apparatus according to claim 1 or 2, wherein
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