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【発明の名称】 測定機械の配置変更可能取付具とその変更方法
【発明者】 【氏名】ドメニコ ソーラー

【氏名】パスクァリノ ポギィ
【要約】 【課題】測定機械に測定用部材を基準面に対して高さを調節し所定位置に配置する取付具を提供する。

【解決手段】取付具１０は多数の形状を変えることができる支持要素１１を具備し、この支持要素１１は測定機械１自体のヘッド４で機械の基準面５に自動的に位置決めすることができるベース１４と、基準工具８４で高さが調節でき、それぞれのベース１４に取付けられる柱１５を具備する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 基準面（５）と可動ユニット（３）とを具備する機械、とくに測定機械（１）に部材を位置決めし支持する配置変更可能取付具（１０）であって、前記取付具（１０）を前記基準面（５）上に位置決めすることができる第一の部分（１４）と、高さを前記基準面（５）について垂直方向（Ａ）に調節して前記第一の部分（１４）について位置決めすることができる第二の部分（２９）とから成る少くとも１個の形状変更可能支持要素（１１）と；前記可動ユニット（３）によって移動することができ、前記支持要素（１１）の前記第一の部分（１４）と協働して前記基準面（５）上に第一の部分（１４）を位置決めする位置決め工具（１３）とから成るものとし；前記支持要素（１１）を前記第二の部分（２９）を支持し、その第二の部分（２９）と共に高さを調節することができる柱（１５）を形成する少くとも１個の中間体（２７）と；前記第一の部分（１４）と前記中間体（２７）との間に挿入された着脱可能接続装置（５４）と；前記中間体（２７）について前記第二の部分（２９）の位置を調節する調節装置（３４）とから成るものとしたことを特徴とする測定機械の配置変更可能取付具。
【請求項２】前記着脱可能接続装置を伸縮カップリング（５４）から成るものとした請求項１に記載の取付具。
【請求項３】 前記中間体を円筒形ライナ（２７）から成るものとし、前記第二の部分を前記ライナ（２７）の内部を滑動し、自由端に基準工具（８４，８４′）と相互に係合する位置において前記工具と協働する位置基準装置（５０，５２）を有する棒部材（２９）とする請求項１もしくは２に記載の取付具。
【請求項４】 前記調節装置が前記ライナ（２７）について前記棒部材（２９）を所定関係位置において固定するロック装置（３４）を具備するものとする請求項３に記載の取付具。
【請求項５】 前記第一の部分（１４）が前記基準面（５）と協働するエア・クッションパッド（１８）を具備し、前記位置決め工具（１３）が前記エア・クッションパッド（１８）に空気を送る空気供給装置（７１）を具備するものとした請求項１もしくは２に記載の取付具。
【請求項６】 前記基準面（５）を磁性体製とし、前記パッド（１８）が少くとも１個の永久磁石（２６）を具備する請求項３に記載の取付具。
【請求項７】 機械とくに基準面（５）と可動ユニット（３）とを具備する測定機械（１）の前記基準面（５）に位置決めすることができる第一の部分（１４）と、前記基準面（５）に対して垂直な方向（Ａ）について前記第一の部分（１４）に位置決めすることができる第二の部分（２９）とを具備する取付具（１０）を用いて測定部材を位置決めして支持する方法であって、前記方法を前記支持要素（１１）の中間体（２７）について前記第二の部分（２９）の位置を調節し、前記第二の部分（２９）を支持し、この第二の部分（２９）と共に高さを調節することの柱（１５）を形成させる第一の段階と；前記位置決め工具（１３）により前記基準面（５）上に前記支持要素（１１）の前記第一の部分（１４）を位置決めする第二の段階と；着脱可能接続装置（５４）によって前記支持要素（１１）の前記第一の部分（１４）に前記柱（１５）を組合わせる第三の段階とから成るものとした方法。
【請求項８】 前記第一の段階を支持部（５５）に前記柱（１５）の前記中間体（２７）を取付けること；前記中間体（２７）について前記第二の部分（２９）を移動し前記第二の部分（２９）を前記支持部（５５）の所定位置に取付けられている基準工具（８４，８４′）と係合する所定位置につかせることと；前記第二の部分（２９）を前記中間体（２７）に固定することとから成る請求項７に記載の方法。
【請求項９】 前記第一の段階を前記支持部（５５）と前記基準工具（８４）とを有する支持取付装置（８０）によって行うようにして成る請求項８に記載の方法。
【請求項１０】 前記第一の段階を前記機械（１）で行なわせ、前記基準工具（８４′）を前記可動ユニット（３）に固定することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は部材を支持し位置決めする配置変更可能取付具に関する。なお部材としては、測定機械の測定用の部材とする。ただし、測定用部材に限定するものではない。
【０００２】これから後の説明においては、例を測定用部材にとって述べる。
【０００３】周知のように、測定用部材は支持取付具によって測定機械のベッドに位置決めされて固定される。ところで、測定用部材が例えば自動車のボディに使用する可撓性部材のように、部材自体の重量によって変形するものの場合には、その部材の自動車に搭載される状態を維持できるようにすることは、極めて困難であって経費のかかることである。
【０００４】
【従来の技術】従来の技術としては、種々の部材を測定するための工具交換費用を軽減するために、形状変更取付具として、たとえばイタリア国特許第１，２０６，８８６号がある。
【０００５】このイタリア国特許の取付具を簡単に紹介すると、基準面上の所定の位置に磁気固定手段で取付ける本体と、基準面に対して垂直をなす軸線に沿って高さを調節することができる棒部材とから成っている。基準面上の本体の位置と棒部材の高さを調節することとは、測定機械自体によって自動的におこなうもので、この測定機械のヘッドに支持要素と協働する位置決め工具が設けてある。
【０００６】より詳しく述べるならば、その位置決め工具は基準面について、本体を基準面上の各種の部位に移すために基準面から本体を離すための各支持要素の本体と協働し、本体から離す支持要素の棒部材と協働し、これを各種の高さに設定するようにして成る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】したがって、各支持要素は（本体の位置と棒部材の高さの調節）との二段階の操作の上で配置されるために、その作動が複雑であり、位置決め工具を支持要素と掛合するのに二つの異なる部位に連続して移動するという時間のかかるサイクルを必要とする。その結果、取付具を配置するために極めて多数の支持要素を必要とし、取付具の形の変更を慎重に行なわなければならない長い時間を要するのである。
【０００８】この問題の解決手段として、棒部材の頂部に近い部分を位置決め工具によって取出すようにし、本体を基準面と本体について棒部材とから同時に離脱させ、各支持要素を単一の取出し操作によって配置させるようにした取付具が考え出された。この改良装置は従来のものにくらべて、配置を変える時間について、或る程度までこれを短縮することができるものである。それというのは、底部に重心のある細長い構造体とし、支持要素を測定機械の動作に応じて加速させることがないようにし、それによって慣性の作用を考慮に入れることなく、変形ならびに振動の問題を回避できたのである。
【０００９】最後に、１９９４年３月２２日に、本願出願人名義で出願されたイタリア国特許願ＴＯ９４Ａ−０００２０９号の発明は、幾何学的基準として、測定包絡線内に測定機械によって自動的に取付け位置決めする基準工具を使用する手動式配置変更取付具に関するものである。支持要素は測定面上を手動操作で移動されるもので、高さを手動操作で調節し、測定機械の基準工具と協働する頂端部を備える棒部材から成っている。
【００１０】この場合には、取付具は簡単で安価であるが、形状の変更時間、つまり測定機械の準備時間がかなり長い。
【００１１】以上に述べた問題点を考慮して、この発明は従来周知の取付具に付随する前述の多くの支障を回避する特に測定機械の配置変更取付具を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明は基準面と可動ユニットとを具備する機械、とくに測定機械に関する部材を位置決めして支持する変形可能取付具を提供するものであって、この取付具は前記基準面上に位置決めすることができる第一の部分と、高さを前記基準面について垂直方向に調節して前記第一の部分について位置決めすることができる第二の部分とから成る少くとも１個の形状変更可能支持要素と；前記可動ユニットによって移動することができ、前記支持要素の前記第一の部分と協働して前記基準面上に第一の部分を位置決めする位置決め工具とから成り、前記支持要素が前記第二の部分を支持し、その第二の部分と共に高さを調節することができる柱を形成する少くとも１個の中間体と；前記第一の部分と前記中間体との間に挿入された着脱可能接続装置と；前記中間体について前記第二の部分の位置を調節することができる調節装置とから成る。
【００１３】この発明はまた、機械、とくに基準面と可動ユニットとを具備する測定機械の前記基準面に位置決めすることができる第一の部分と、前記基準面に対して垂直な方向について前記第一の部分に位置決めすることができる第二の部分とを具備する取付具を用いて測定部材を位置決めして支持する方法であって、前記方法を前記支持要素の中間体について前記第二の部分の位置を調節し、前記第二の部分を支持し、この第二の部分と共に高さを調節することの柱を形成させる第一の段階と；前記位置決め工具により前記基準面上に前記支持要素の前記第一の部分を位置決めする第二の段階と；着脱可能接続装置によって前記支持要素の前記第一の部分に前記柱を組合わせる第三の段階から成る方法を提供する。
【００１４】
【実施例】この発明を図面について説明する。図２と３とにおいて符号１は周知の測定機械を示し、この測定機械はベッド２と、例えばガントリー型の可動ユニット３とを具備している。
【００１５】可動ユニット３は測定ヘッド４を備えていて、このヘッド４は３つの座標Ｘ，Ｙ，Ｚに沿ってユニット３で移動される。より詳細に説明すると、Ｘ軸とＹ軸とは水平で互に直交し、ベッド２の平坦な上面に該当するＸ，Ｙ基準面を示し、Ｚ軸はＸ，Ｙ面に垂直な縦軸である。なお、ベッドは強磁性体製である。
【００１６】測定機械１はさらにユニット３に接続したプロセス及び制御ユニット（図に示してない）を備えていて、これがユニット３の可動部材をプログラムされている作動サイクルによって座標にしたがって移動するのを制御する。
【００１７】測定機械１は測定用の部材を支持する取付け位置を変更することのできる取付具１０を備えている。
【００１８】取付具１０はベッド２の所定の位置に配置して高さを調節できるようにした多くの支持要素１１と、測定用の部材を支持し、位置づけまたクランプするためにそれぞれの支持要素１１に取付けることができる多くの支持工具１２と、測定ヘッド４に固定され、支持要素を後述するように配置するときに支持要素１１のそれぞれのベース１４と協働する位置決め工具１３とから成っている。
【００１９】支持要素１１の詳細は図４ないし図８に示す。
【００２０】この発明によると、支持要素１１は底部１４（以後、省略して「ベース１４」という）と、柱状の頂部１５（以後「柱１５」という）とを備えていて、柱１５はベース１４に接続部１６で着脱可能に取付けてある。
【００２１】より詳細に説明すると、ベース１４は軸線Ａを持つ円筒体１７と、円筒体１７の底面に取付けてあって、ベース１４を滑動するための支持部となるエア・クッションパッド１８とを備えている。
【００２２】パッド１８（図４）は、周知のように、空気入口１９とノズル２４に空気を送り込む多くの内部通路２０とを備え、ノズル２４はパッド１８の底面２５に終わっている。底面２５は使用時にベース１４を支持する空隙を形成する。また、パッド１８はベッド２に対面する永久磁石２６を備え、この永久磁石２６はベッドに磁気的に作用して、パッド１８に空気が送られない時にパッド１８をクランプする。
【００２３】円筒体１７の頂部には１対の孔２１（図２）が設けてある。一方の孔は内部通路２２（図４）によってパッド１８の空気入口１９に連絡してある。
【００２４】柱１５はベース１４の円筒体１５と同軸であって、上部が開口する軸線方向の空所２８を有する円筒形ライナ２７と、空所２８内で回転でき軸方向に滑動するように収容した円筒形の棒部材２９とから成っている。
【００２５】棒部材２９は空所２８の内側に収容されている１対のブッシュ３０（図６には一方だけを示している）によって空所２８に対して放射方向に支承されており、ロック装置３４によって所定の位置に固定できるようにしてある。
【００２６】ロック装置３４はライナ２７内でブッシュ３０間に形成された開口３６に収容されるジョー３５から成っている。このジョー３５は軸線Ａに平行な軸線Ｂを有するピン３７に端部が取付けてあり、ジョー３５の内面３８は円筒形棒部材２９の外面の一部３９と同形にしてある。
【００２７】ロック装置３４は、さらに、ロックハンドル４０を備えている。このハンドル４０の一端４５はジョー３５の端部４８に設けた孔４７に取付けてあって、円筒形ライナ２７のネジ孔４９にネジ込んだネジ４６で固定してある。
【００２８】円筒形棒部材２９は、周知のように、球形頭部５０を備えていて、放射方向に対向して伸長する１対の突出部材５２が取付けてあり、相互に直交する１対の孔５３を備えている。
【００２９】ベース１４と柱１５とは相互にしっかりと固定することができるものであるが、ベースと柱との間に配した伸縮カップリング５４によって取外すことができるようにしてある（図４）。
【００３０】カップリング５４はベース１４の円筒体１７と一体で同軸の円筒形支持部５５と、柱１５のライナ２７の底部に設けたシート５６とから成っている。支持部５５には伸縮クランプ装置５８を収容する孔５７が設けてある。
【００３１】伸縮クランプ装置５８は対をなすネジ付ナットとネジとを具備している。この装置のナットのネジはキー６０で孔５７に接続されている内部にネジが切ってあるブッシュ５９から成り、この装置のネジはブッシュ５９内にねじ込まれたヘッド６２を有する棒６１から成っている。ブッシュ５９とヘッド６２とは孔５７の中において、放射方向に僅かな間隙があって、自由に滑動できるようにしてあるもので、それぞれ円錐状の対向端部６３が形成してあり、対をなすネジ付ナットとネジとをゆるめると（図４）、支持部５５の対向端に向けて軸線方向に突出し、シート５６の対向部のライナ２７の内側に設けた円錐形シート６４と係合する。ヘッド６２には制御用レンチ（図に示してない）用の六角形のソケット部６６と、円筒形ライナ２７の円錐形の環状端面６８と協働する円錐形環状底面６７とを備えている。
【００３２】測定する部材を高さの異なる部位に所望の力で支持するために、高さの異なる円筒体１７を有する２種以上の形式のものを用意して、モジュラー要素１７′とし、これを重ねて、前述した伸縮カップリング５４で互に連絡することができる。
【００３３】測定する部材を支持し及び／又はクランプする支持工具１２は周知で、例えばイタリア国特許第１，２０６，８８６号に記載されているから、その詳細は省略する。各支持工具１２は支持要素１１の円筒形棒部材２９の頂端に取付けて、球形頭部５０と突出部材５２とを一定の安定した相互に係合する位置において、孔５３と協働させて、これら両部分をクランプさせる。
【００３４】図２に拡大して示した位置決め工具１３は測定ヘッド４に取付けた本体７０と、この本体７０から突出し、ベース１４の円筒体１７の孔２１と協働する１対の駆動指部材７１，７２とを備えている。指部材７１は制御ユニットによって駆動される弁装置（図に示してない）によって圧縮空気源（図に示してない）に接続してある内部通路（図に示してない）を備え、指部材７２は複数の機械的駆動機能を行う。
【００３５】図１はベッド８１と垂直な柱８２と、この柱に沿って移動するスライド８３とから成る変更可能支持取付装置８０を示す。
【００３６】ベッド８１の頂部のテーブル８１ａにおいて、支持部５５はカップリング５４と同様の支持部５５と伸縮クランプ装置を備え、スライド８３には、その下側に基準工具８４が設けてある。この基準工具８４は円筒形棒部材２９と相互に係合する位置において協働する。たとえば、基準工具８４は球形頭部５０と結合する水平底面８５と、円筒形棒部材２９の突出部材５２と係合する垂直溝（図に示してない）を備える１対の横方向の壁部８６とを備えている。取付装置８０に表示スクリーン８７を設け、これを電子検出回路（図に示してない）に接続し、オペレータがスライド８３の縦座標を監視することができるようにすると便利である。
【００３７】ベース１４にそれぞれ柱１５を取付けずに、ベッド２の周縁の待機領域５に配してあって、支持工具１２に取付けてない柱１５が、可動貯蔵容器８８に入れてある最初の状態から取付装置１０の作動について説明する。
【００３８】第一段階は測定すべき部材を支持すべき所定の配置形体、たとえば、各柱１５を支持取付装置８０の高さに合わせることにある。
【００３９】すなわち、各柱１５を取付装置８０の支持部５５に取付けて、取付装置８０の伸縮クランプ装置５８のヘッド６２でクランプする。
【００４０】次で、円筒形棒部材２９を外すためにハンドル４０を操作してロック装置３４をゆるめ、この円筒形棒部材２９を手で持ち上げて基準工具８４の表面８５に接触させて、回動して突出部材５２を該当する溝に嵌合する。円筒形棒部材２９がロック装置３４によって基準工具８４に正しく取付けられたならば支持工具１２に取付けてあって、可動貯蔵容器８８に配置されている支持取付装置８０から取り出して最初の段階を終える。以上の操作を各柱１５について繰返し遂行する。
【００４１】取付具１０の配置に関する第二段階（図２）は、ベッド２の表面にベース１４を自動的に位置決めすることから成るものである。そのために、可動ユニット３の測定ヘッド４によって各ベース１４を位置決め工具１３によって次々とつかみ上げて、エア・クッションパッド１８に空気を送ってベッド２の表面５からベース１４をＸ，Ｙ座標と、ベース１４の軸線Ａについての角位置とできまる角位置とにベース１４を配置する。この位置において、空気の供給を中止して、ベース１４を磁石２６によってベッド２の表面５に再び固定する。
【００４２】この第二段階の終了時に、オペレータはそれぞれの支持工具１２に取付けてある各柱１５をそれぞれのベース１４に取付けて（図３）、各柱１５の円筒形棒部材２９がそれぞれのベース１４の支持部５５について、（高さ及び軸線Ａについての角位置が同一の位置になって、前述した柱１５の最初の段階における支持取付装置８０の支持部５５について設定されていることを確認する。
【００４３】これによって取付具１０と測定機械１の配列が完了し、支持取付装置８０に支持された測定部材の自動測定サイクルを遂行する用意万端が整う。
【００４４】
【発明の効果】この発明の取付具１０と配置方法とによる利点について、次に述べる。
【００４５】この発明によれば、取付具は、その段取りに要する時間が極めて短い。すなわち、ベース１４と組立てた柱１５とを自動的に位置決めする時間が短いのである。さらに、ベースの形状は慣性について何等の問題がないので、ベースを迅速に位置づけ、測定機械の作動に効果的である。
【００４６】柱１５は測定機械１の作動時に、前以て配置されるので、測定機械の作動に待ち時間を必要としない。
【００４７】取付具１０は周知の自動式取付具にくらべて簡単で経済的であり、手動式に比して配置がはるかに迅速である。
【００４８】図８は柱１５の変更態様を示すもので、この態様においては、測定機械１が支持取付け装置８０の代りをなしている。
【００４９】各柱１５は基準面５の所定の位置において、それぞれのベース１４に次々と取付けられ、円筒形棒状部材２９は測定ヘッド４に取付けられている基準工具８４′について位置づけられる。
【００５０】以上に説明した取付具１０と変形方法とは、この発明の請求項に記載の内容から逸脱しない限り、種々変更を加えることができることは言うまでもない。
【００５１】とりわけ、ベース１４は測定ヘッド４によってＸ，Ｙ基準面上の一定の角位置に容易に移動することができる。この場合、軸線Ａについての円筒形棒部材２９の角位置は基準工具８４または８４′を用いる柱１５の最初の配置段階において調節される。
【００５２】さらに、測定ヘッド４により自動的に移動するのではなくして、ベース１４をＸ，Ｙ基準面上に手動操作で位置づけることもできる。この場合においては、測定ヘッド４によって自動的に作動されている位置決め工具１３は手動による位置決めの基準として役立つ。
【出願人】 【識別番号】３９５０１７３０２
【氏名又は名称】ディー イー エィ − ブラウン アンド シャープ エス． ピー． エィ．
【出願日】 平成９年（１９９７）３月４日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 幸郷 （外１名）
【公開番号】 特開平１０−９８０２
【公開日】 平成１０年（１９９８）１月１６日
【出願番号】 特願平９−６３９６０