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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023020288
(43)【公開日】2023-02-09
(54)【発明の名称】クランプ装置、固定治具、三次元測定機
(51)【国際特許分類】
G01B 5/00 20060101AFI20230202BHJP
【ＦＩ】
G01B5/00 L
G01B5/00 P
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021125562
(22)【出願日】2021-07-30
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2022-06-24
(71)【出願人】
【識別番号】515203723
【氏名又は名称】有限会社ピーシー・テクニクス
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100140718
【弁理士】
【氏名又は名称】仁内 宏紀
(74)【代理人】
【識別番号】100211122
【弁理士】
【氏名又は名称】白石 卓也
(74)【代理人】
【識別番号】100154852
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 太一
(72)【発明者】
【氏名】朴 秀弘
【テーマコード（参考）】
2F062
【Ｆターム（参考）】
2F062AA01
2F062AA04
2F062AA10
2F062CC27
2F062DD23
2F062EE01
2F062EE62
2F062FF17
2F062MM01
2F062MM03
2F062MM07
(57)【要約】 （修正有）
【課題】校正作業を短縮し作業効率を向上する。
【解決手段】傾斜固定面を有する被係止端部を有する被係止部を固定するクランプ装置５０で、傾斜固定面を挟持して被係止部を引張方向に引張して係止位置を規制する係止凸部５７Ａ，５７Ｂを有する２つの係止片部５１Ａ，５１Ｂと、駆動部５２と、を有し、係止片部が、柱状部５３Ａ，５３Ｂと、基端５４Ａ，５４Ｂと、移動規制部５５Ａ，５５Ｂと、を備え、第１規制面５８Ａａと第２規制面５８Ｂｂ、第１規制面と第２規制面５８Ａｂ、第３規制面５８Ａｃと第３規制面５８Ｂｃ、が互いに摺動する。
【選択図】図１０
【解決手段】傾斜固定面を有する被係止端部を有する被係止部を固定するクランプ装置５０で、傾斜固定面を挟持して被係止部を引張方向に引張して係止位置を規制する係止凸部５７Ａ，５７Ｂを有する２つの係止片部５１Ａ，５１Ｂと、駆動部５２と、を有し、係止片部が、柱状部５３Ａ，５３Ｂと、基端５４Ａ，５４Ｂと、移動規制部５５Ａ，５５Ｂと、を備え、第１規制面５８Ａａと第２規制面５８Ｂｂ、第１規制面と第２規制面５８Ａｂ、第３規制面５８Ａｃと第３規制面５８Ｂｃ、が互いに摺動する。
【選択図】図１０
【特許請求の範囲】
【請求項1】
円柱状の外周面に端部に向かって拡径する傾斜固定面を有する被係止端部を有する被係止部を位置決めして固定するクランプ装置であって、
前記傾斜固定面を直径方向両外側から挟持して前記被係止部を前記傾斜固定面が軸線回りに拡径する引張方向に引張して係止位置を規制する係止凸部を有する２つの係止片部と、
前記係止片部を互いに接近および離間させる駆動部と、
を有し、
前記係止片部が、
前記係止凸部が先端に設けられ前記引張方向に沿って延在する柱状部と、
前記柱状部の基端位置に設けられ前記直径方向となる移動方向へ前記係止片部の移動を可能とするとともに前記引張方向と前記移動方向と直交する厚さ方向への前記係止片部の移動を規制する移動規制部と、
を備え、
前記移動規制部には、
前記移動方向および前記厚さ方向に沿った第１規制面と、
対応する前記係止片部の前記第１規制面に対して摺動する第２規制面と、
前記移動方向に沿うとともに前記引張方向に交差し前記第１規制面に直交する第３規制面と、
が形成されて、
前記移動規制部が、前記厚さ方向に前記係止凸部の半分の厚さとして偏在し前記移動方向に延在する略直方体を有し、
前記移動規制部において、前記第３規制面がそれぞれの前記柱状部の基端位置における前記厚さ方向の中央位置に形成されて互いに対向し、
前記移動規制部において、前記第１規制面が一方の前記柱状部の基端位置から他方の前記柱状部の基端位置に向けて延在するとともに、前記第２規制面が他方の前記係止凸部の基端位置に前記引張方向で前記第１規制面に対向し、
２つの前記移動規制部において、それぞれの前記第３規制面が互いに摺動し、一方の前記第１規制面と他方の前記第２規制面とが互いに摺動する、
クランプ装置。
前記傾斜固定面を直径方向両外側から挟持して前記被係止部を前記傾斜固定面が軸線回りに拡径する引張方向に引張して係止位置を規制する係止凸部を有する２つの係止片部と、
前記係止片部を互いに接近および離間させる駆動部と、
を有し、
前記係止片部が、
前記係止凸部が先端に設けられ前記引張方向に沿って延在する柱状部と、
前記柱状部の基端位置に設けられ前記直径方向となる移動方向へ前記係止片部の移動を可能とするとともに前記引張方向と前記移動方向と直交する厚さ方向への前記係止片部の移動を規制する移動規制部と、
を備え、
前記移動規制部には、
前記移動方向および前記厚さ方向に沿った第１規制面と、
対応する前記係止片部の前記第１規制面に対して摺動する第２規制面と、
前記移動方向に沿うとともに前記引張方向に交差し前記第１規制面に直交する第３規制面と、
が形成されて、
前記移動規制部が、前記厚さ方向に前記係止凸部の半分の厚さとして偏在し前記移動方向に延在する略直方体を有し、
前記移動規制部において、前記第３規制面がそれぞれの前記柱状部の基端位置における前記厚さ方向の中央位置に形成されて互いに対向し、
前記移動規制部において、前記第１規制面が一方の前記柱状部の基端位置から他方の前記柱状部の基端位置に向けて延在するとともに、前記第２規制面が他方の前記係止凸部の基端位置に前記引張方向で前記第１規制面に対向し、
２つの前記移動規制部において、それぞれの前記第３規制面が互いに摺動し、一方の前記第１規制面と他方の前記第２規制面とが互いに摺動する、
クランプ装置。
【請求項2】
前記駆動部が、
互いの前記柱状部の基端位置に前記移動方向に沿って延在し同軸に形成された雌ネジ部と、
逆ネジが両端に形成されて前記雌ネジ部にそれぞれ螺合される雄ネジ部と、
を有する、
請求項１記載のクランプ装置。
互いの前記柱状部の基端位置に前記移動方向に沿って延在し同軸に形成された雌ネジ部と、
逆ネジが両端に形成されて前記雌ネジ部にそれぞれ螺合される雄ネジ部と、
を有する、
請求項１記載のクランプ装置。
【請求項3】
前記移動規制部が前記厚さ方向外側に突出して前記移動方向に延在する突出部を有し、前記突出部には、前記係止片部の前記引張方向への移動を規制する第４規制面が設けられる、
請求項１または２記載のクランプ装置。
請求項１または２記載のクランプ装置。
【請求項4】
請求項３記載のクランプ装置を備える固定治具であって、
前記係止凸部および前記柱状部が前記引張方向に突出するように前記クランプ装置を嵌め込み可能に前記移動方向に延在する規制溝を有するとともに回転テーブルに取り付けられる固定台部と、
前記固定台部に対して、前記係止片部が前記規制溝に沿って移動可能なように前記係止片部を覆った状態で、前記被係止端部が前記係止凸部によって固定可能な貫通孔を有する固定孔部と、
前記固定孔部に前記被係止端部を挿入した際に前記固定孔部に対して前記被係止部の回転規制可能とする回転規制部と、
を有し、
前記固定台部の前記規制溝が、前記クランプ装置を嵌め込んだ際に、前記突出部が前記移動方向に沿って移動可能とする拡幅部を前記引張方向の内部に有する
固定治具。
前記係止凸部および前記柱状部が前記引張方向に突出するように前記クランプ装置を嵌め込み可能に前記移動方向に延在する規制溝を有するとともに回転テーブルに取り付けられる固定台部と、
前記固定台部に対して、前記係止片部が前記規制溝に沿って移動可能なように前記係止片部を覆った状態で、前記被係止端部が前記係止凸部によって固定可能な貫通孔を有する固定孔部と、
前記固定孔部に前記被係止端部を挿入した際に前記固定孔部に対して前記被係止部の回転規制可能とする回転規制部と、
を有し、
前記固定台部の前記規制溝が、前記クランプ装置を嵌め込んだ際に、前記突出部が前記移動方向に沿って移動可能とする拡幅部を前記引張方向の内部に有する
固定治具。
【請求項5】
請求項４記載の固定治具を備える三次元測定機であって、
前記固定台部が取り付けられる回転テーブルを有し、
前記固定治具の前記固定孔部における貫通孔が前記回転テーブルの回転軸線と一致して設置される
三次元測定機。
前記固定台部が取り付けられる回転テーブルを有し、
前記固定治具の前記固定孔部における貫通孔が前記回転テーブルの回転軸線と一致して設置される
三次元測定機。
【請求項6】
三次元測定機の回転テーブルの座標系を登録するための校正用治具であって、
回転テーブルの回転軸線に沿って延在する測定円柱部と、
前記測定円柱部の基端回りに径方向外向きに拡径されたフランジ部と、
を有し、
前記測定円柱部の先端に形成された先端測定円柱面と、
前記測定円柱部の基端に形成された基端測定円柱面と、
前記フランジ部の前記測定円柱部に近接する側に形成された測定フランジ平面と、
を有し、
前記フランジ部が、前記測定円柱部を前記回転テーブルに設置する基部とされる、
回転軸線校正用治具。
回転テーブルの回転軸線に沿って延在する測定円柱部と、
前記測定円柱部の基端回りに径方向外向きに拡径されたフランジ部と、
を有し、
前記測定円柱部の先端に形成された先端測定円柱面と、
前記測定円柱部の基端に形成された基端測定円柱面と、
前記フランジ部の前記測定円柱部に近接する側に形成された測定フランジ平面と、
を有し、
前記フランジ部が、前記測定円柱部を前記回転テーブルに設置する基部とされる、
回転軸線校正用治具。
【請求項7】
請求項６記載の回転軸線校正用治具を用いて、三次元測定機の回転テーブルの座標系を登録する際に前記回転テーブルの回転軸線を校正するための方法であって、
前記回転軸線校正用治具を前記回転テーブルに設置する工程と、
前記回転軸線校正用治具の回転軸線を読み取る工程と、
前記回転テーブルを所定角度回転する工程と、
前記回転テーブルを所定角度回転した後に、前記回転軸線校正用治具の回転軸線を読み取る工程と、
複数回読み取った前記回転軸線校正用治具の回転軸線から、前記回転テーブルの回転軸線を算出する工程と、
を有する、
回転軸線校正方法。
前記回転軸線校正用治具を前記回転テーブルに設置する工程と、
前記回転軸線校正用治具の回転軸線を読み取る工程と、
前記回転テーブルを所定角度回転する工程と、
前記回転テーブルを所定角度回転した後に、前記回転軸線校正用治具の回転軸線を読み取る工程と、
複数回読み取った前記回転軸線校正用治具の回転軸線から、前記回転テーブルの回転軸線を算出する工程と、
を有する、
回転軸線校正方法。
【請求項8】
前記回転軸線校正用治具の回転軸線を読み取る工程において、
前記先端測定円柱面の座標位置を読み取る工程と、
前記基端測定円柱面の座標位置を読み取る工程と、
前記測定フランジ平面の座標位置を読み取る工程と、
を有する、
請求項７記載の回転軸線校正方法。
前記先端測定円柱面の座標位置を読み取る工程と、
前記基端測定円柱面の座標位置を読み取る工程と、
前記測定フランジ平面の座標位置を読み取る工程と、
を有する、
請求項７記載の回転軸線校正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はクランプ装置、固定治具、三次元測定機、回転軸線校正用治具、回転軸線校正方法に関し、特に回転テーブルを用いた三次元測定に用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ワーク（被測定物）に接触する接触子を用いてワークの表面形状を測定する三次元測定機が知られている。このような三次元測定機では、ワークを回転テーブル（ロータリーテーブル）に載置して測定を行なう（例えば、特許文献１、２参照）。
このような三次元測定機においては、回転テーブルを用いて測定を行なう場合、事前に回転テーブルの座標系の登録が必要である。
特許文献２における図１６に示すように、回転テーブル５０の座標系の登録には、通常、回転テーブル５０の表面の外周近くの点（基準点）に固定したマスターボール９（基準球）が用いられる。マスターボール９は支持用の軸部をねじ孔に螺合させる等により回転テーブル５０の表面に固定される。
このような三次元測定機においては、回転テーブルを用いて測定を行なう場合、事前に回転テーブルの座標系の登録が必要である。
特許文献２における図１６に示すように、回転テーブル５０の座標系の登録には、通常、回転テーブル５０の表面の外周近くの点（基準点）に固定したマスターボール９（基準球）が用いられる。マスターボール９は支持用の軸部をねじ孔に螺合させる等により回転テーブル５０の表面に固定される。
【0003】
このようなマスターボール９を用いて回転テーブル５０の座標系を登録する際には、回転テーブル５０を３つ以上の角度位置（例えば０度，１２０度，２４０度）へと回転させ、各角度位置においてマスターボール９の中心位置（空間座標での中心位置）の測定を行う。通常、マスターボール９の中心位置の測定には、プローブ１７の先端球１７Ａをマスターボール９表面の赤道上４点と頂点１点に順次接触させ、計５回のポイント測定を行う。
特許文献２における図１７に示すように、３つ以上の基準点（Ｓ１～Ｓ３）が測定できれば、これらの基準点によって１つの円が特定でき、この円の中心位置を回転テーブル５０の座標の原点Ｏｔと設定し、この円を含む平面に沿ってＸ軸（Ｘｔ）およびＹ軸（Ｙｔ）を設定し、原点Ｏｔを通る同平面の法線をＺ軸（Ｚｔ）として設定する。このような作業を行う場合回転テーブル上にはマスターボール以外の要素を排除し作業することが通例である。
特許文献２における図１７に示すように、３つ以上の基準点（Ｓ１～Ｓ３）が測定できれば、これらの基準点によって１つの円が特定でき、この円の中心位置を回転テーブル５０の座標の原点Ｏｔと設定し、この円を含む平面に沿ってＸ軸（Ｘｔ）およびＹ軸（Ｙｔ）を設定し、原点Ｏｔを通る同平面の法線をＺ軸（Ｚｔ）として設定する。このような作業を行う場合回転テーブル上にはマスターボール以外の要素を排除し作業することが通例である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００１－２６４０４８号公報
【特許文献2】特開２０１２－０８３１９２号公報
【特許文献3】特開２０２１－００８０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前述した回転テーブルの座標系の登録では、３つ以上の角度位置で基準点つまりマスターボール中心位置を測定するために、少なくとも１５点のポイント測定が必要となり、測定時間が長大になるという問題がある。
また、マスターボール表面のポイント測定には、各々プロービング誤差（プローブの測定精度による誤差）が避けられず、このようなポイント測定を多点で行うマスターボール中心位置の測定においては多点である分の誤差の累積が避けられない。その結果、前述した回転テーブル座標系の登録の手順を利用した場合、個々のポイント測定におけるプロービング誤差が僅かでも、回転テーブル座標系としての精度が不十分になるという問題がある。
また、マスターボール表面のポイント測定には、各々プロービング誤差（プローブの測定精度による誤差）が避けられず、このようなポイント測定を多点で行うマスターボール中心位置の測定においては多点である分の誤差の累積が避けられない。その結果、前述した回転テーブル座標系の登録の手順を利用した場合、個々のポイント測定におけるプロービング誤差が僅かでも、回転テーブル座標系としての精度が不十分になるという問題がある。
【0006】
さらに、回転テーブルの回転軸線は、鉛直方向に位置することが前提とされているが、現実的に、正確な鉛直方向とはなっておらず、このため、ワークの表面形状測定における誤差が生じるとともに、そもそも、回転テーブルの座標系の登録が正確でない場合があるという問題があった。
回転テーブルの回転軸線の校正をおこなうために、チャックを用いる場合、特許文献３に記載されるように、回転軸に対して径方向に荷重をかける必要があり、これにより、さらに回転テーブルの回転軸線がずれる可能性があるという問題があった。
回転テーブルの回転軸線の校正をおこなうために、チャックを用いる場合、特許文献３に記載されるように、回転軸に対して径方向に荷重をかける必要があり、これにより、さらに回転テーブルの回転軸線がずれる可能性があるという問題があった。
【0007】
その上、測定対象であるワークの回転テーブルへの固定・載置をおこなう度に、この回転テーブルの座標系の登録、および／または、その較正をおこなう必要があるため、これを短縮したいという要求があった。
【0008】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成で三次元測定機の回転テーブルに対する校正にかかる作業工程数と作業時間を短縮し、測定効率の向上を図り、測定精度の向上を可能とするクランプ装置、固定治具、三次元測定機、回転軸線校正用治具、回転軸線校正方法を提供するという目的を達成しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、
円柱状の外周面に端部に向かって拡径する傾斜固定面を有する被係止端部を有する被係止部を位置決めして固定するクランプ装置であって、
前記傾斜固定面を直径方向両外側から挟持して前記被係止部を前記傾斜固定面が軸線回りに拡径する引張方向に引張して係止位置を規制する係止凸部を有する２つの係止片部と、
前記係止片部を互いに接近および離間させる駆動部と、
を有し、
前記係止片部が、
前記係止凸部が先端に設けられ前記引張方向に沿って延在する柱状部と、
前記柱状部の基端位置に設けられ前記直径方向となる移動方向へ前記係止片部の移動を可能とするとともに前記引張方向と前記移動方向と直交する厚さ方向への前記係止片部の移動を規制する移動規制部と、
を備え、
前記移動規制部には、
前記移動方向および前記厚さ方向に沿った第１規制面と、
対応する前記係止片部の前記第１規制面に対して摺動する第２規制面と、
前記移動方向に沿うとともに前記引張方向に交差し前記第１規制面に直交する第３規制面と、
が形成されて、
前記移動規制部が、前記厚さ方向に前記係止凸部の半分の厚さとして偏在し前記移動方向に延在する略直方体を有し、
前記移動規制部において、前記第３規制面がそれぞれの前記柱状部の基端位置における前記厚さ方向の中央位置に形成されて互いに対向し、
前記移動規制部において、前記第１規制面が一方の前記柱状部の基端位置から他方の前記柱状部の基端位置に向けて延在するとともに、前記第２規制面が他方の前記係止凸部の基端位置に前記引張方向で前記第１規制面に対向し、
２つの前記移動規制部において、それぞれの前記第３規制面が互いに摺動し、一方の前記第１規制面と他方の前記第２規制面とが互いに摺動する、
クランプ装置。
請求項２に記載した発明は、
請求項１に記載のクランプ装置であって、
前記駆動部が、
互いの前記柱状部の基端位置に前記移動方向に沿って延在し同軸に形成された雌ネジ部と、
逆ネジが両端に形成されて前記雌ネジ部にそれぞれ螺合される雄ネジ部と、
を有する。
請求項３に記載した発明は、
請求項１または２に記載のクランプ装置であって、
前記移動規制部が前記厚さ方向外側に突出して前記移動方向に延在する突出部を有し、前記突出部には、前記係止片部の前記引張方向への移動を規制する第４規制面が設けられる、
クランプ装置。
請求項４に記載した発明は、
請求項３記載のクランプ装置を備える固定治具であって、
前記係止凸部および前記柱状部が前記引張方向に突出するように前記クランプ装置を嵌め込み可能に前記移動方向に延在する規制溝を有するとともに回転テーブルに取り付けられる固定台部と、
前記固定台部に対して、前記係止片部が前記規制溝に沿って移動可能なように前記係止片部を覆った状態で、前記被係止端部が前記係止凸部によって固定可能な貫通孔を有する固定孔部と、
前記固定孔部に前記被係止端部を挿入した際に前記固定孔部に対して前記被係止部の回転規制可能とする回転規制部と、
を有し、
前記固定台部の前記規制溝が、前記クランプ装置を嵌め込んだ際に、前記突出部が前記移動方向に沿って移動可能とする拡幅部を前記引張方向の内部に有する、
固定治具。
請求項５に記載した発明は、
請求項４記載の固定治具を備える三次元測定機であって、
前記固定台部が取り付けられる回転テーブルを有し、
前記固定治具の前記固定孔部における貫通孔が前記回転テーブルの回転軸線と一致して設置される、
三次元測定機。
請求項６に記載した発明は、
三次元測定機の回転テーブルの座標系を登録するための校正用治具であって、
回転テーブルの回転軸線に沿って延在する測定円柱部と、
前記測定円柱部の基端回りに径方向外向きに拡径されたフランジ部と、
を有し、
前記測定円柱部の先端に形成された先端測定円柱面と、
前記測定円柱部の基端に形成された基端測定円柱面と、
を有し、
前記フランジ部が、前記測定円柱部を前記回転テーブルに設置する基部とされる、
回転軸線校正用治具。
請求項７に記載した発明は、
請求項６記載の回転軸線校正用治具を用いて、三次元測定機の回転テーブルの座標系を登録する際に前記回転テーブルの回転軸線を校正するための方法であって、
前記回転軸線校正用治具を前記回転テーブルに設置する工程と、
前記回転軸線校正用治具の回転軸線を読み取る工程と、
前記回転テーブルを所定角度回転する工程と、
前記回転テーブルを所定角度回転した後に、前記回転軸線校正用治具の回転軸線を読み取る工程と、
複数回読み取った前記回転軸線校正用治具の回転軸線から、前記回転テーブルの回転軸線を算出する工程と、
を有する、
回転軸線校正方法。
請求項８に記載した発明は、
前記回転軸線校正用治具の回転軸線を読み取る工程において、
前記先端測定円柱面の座標位置を読み取る工程と、
前記基端測定円柱面の座標位置を読み取る工程と、
を有する、
請求項７記載の回転軸線校正方法。
円柱状の外周面に端部に向かって拡径する傾斜固定面を有する被係止端部を有する被係止部を位置決めして固定するクランプ装置であって、
前記傾斜固定面を直径方向両外側から挟持して前記被係止部を前記傾斜固定面が軸線回りに拡径する引張方向に引張して係止位置を規制する係止凸部を有する２つの係止片部と、
前記係止片部を互いに接近および離間させる駆動部と、
を有し、
前記係止片部が、
前記係止凸部が先端に設けられ前記引張方向に沿って延在する柱状部と、
前記柱状部の基端位置に設けられ前記直径方向となる移動方向へ前記係止片部の移動を可能とするとともに前記引張方向と前記移動方向と直交する厚さ方向への前記係止片部の移動を規制する移動規制部と、
を備え、
前記移動規制部には、
前記移動方向および前記厚さ方向に沿った第１規制面と、
対応する前記係止片部の前記第１規制面に対して摺動する第２規制面と、
前記移動方向に沿うとともに前記引張方向に交差し前記第１規制面に直交する第３規制面と、
が形成されて、
前記移動規制部が、前記厚さ方向に前記係止凸部の半分の厚さとして偏在し前記移動方向に延在する略直方体を有し、
前記移動規制部において、前記第３規制面がそれぞれの前記柱状部の基端位置における前記厚さ方向の中央位置に形成されて互いに対向し、
前記移動規制部において、前記第１規制面が一方の前記柱状部の基端位置から他方の前記柱状部の基端位置に向けて延在するとともに、前記第２規制面が他方の前記係止凸部の基端位置に前記引張方向で前記第１規制面に対向し、
２つの前記移動規制部において、それぞれの前記第３規制面が互いに摺動し、一方の前記第１規制面と他方の前記第２規制面とが互いに摺動する、
クランプ装置。
請求項２に記載した発明は、
請求項１に記載のクランプ装置であって、
前記駆動部が、
互いの前記柱状部の基端位置に前記移動方向に沿って延在し同軸に形成された雌ネジ部と、
逆ネジが両端に形成されて前記雌ネジ部にそれぞれ螺合される雄ネジ部と、
を有する。
請求項３に記載した発明は、
請求項１または２に記載のクランプ装置であって、
前記移動規制部が前記厚さ方向外側に突出して前記移動方向に延在する突出部を有し、前記突出部には、前記係止片部の前記引張方向への移動を規制する第４規制面が設けられる、
クランプ装置。
請求項４に記載した発明は、
請求項３記載のクランプ装置を備える固定治具であって、
前記係止凸部および前記柱状部が前記引張方向に突出するように前記クランプ装置を嵌め込み可能に前記移動方向に延在する規制溝を有するとともに回転テーブルに取り付けられる固定台部と、
前記固定台部に対して、前記係止片部が前記規制溝に沿って移動可能なように前記係止片部を覆った状態で、前記被係止端部が前記係止凸部によって固定可能な貫通孔を有する固定孔部と、
前記固定孔部に前記被係止端部を挿入した際に前記固定孔部に対して前記被係止部の回転規制可能とする回転規制部と、
を有し、
前記固定台部の前記規制溝が、前記クランプ装置を嵌め込んだ際に、前記突出部が前記移動方向に沿って移動可能とする拡幅部を前記引張方向の内部に有する、
固定治具。
請求項５に記載した発明は、
請求項４記載の固定治具を備える三次元測定機であって、
前記固定台部が取り付けられる回転テーブルを有し、
前記固定治具の前記固定孔部における貫通孔が前記回転テーブルの回転軸線と一致して設置される、
三次元測定機。
請求項６に記載した発明は、
三次元測定機の回転テーブルの座標系を登録するための校正用治具であって、
回転テーブルの回転軸線に沿って延在する測定円柱部と、
前記測定円柱部の基端回りに径方向外向きに拡径されたフランジ部と、
を有し、
前記測定円柱部の先端に形成された先端測定円柱面と、
前記測定円柱部の基端に形成された基端測定円柱面と、
を有し、
前記フランジ部が、前記測定円柱部を前記回転テーブルに設置する基部とされる、
回転軸線校正用治具。
請求項７に記載した発明は、
請求項６記載の回転軸線校正用治具を用いて、三次元測定機の回転テーブルの座標系を登録する際に前記回転テーブルの回転軸線を校正するための方法であって、
前記回転軸線校正用治具を前記回転テーブルに設置する工程と、
前記回転軸線校正用治具の回転軸線を読み取る工程と、
前記回転テーブルを所定角度回転する工程と、
前記回転テーブルを所定角度回転した後に、前記回転軸線校正用治具の回転軸線を読み取る工程と、
複数回読み取った前記回転軸線校正用治具の回転軸線から、前記回転テーブルの回転軸線を算出する工程と、
を有する、
回転軸線校正方法。
請求項８に記載した発明は、
前記回転軸線校正用治具の回転軸線を読み取る工程において、
前記先端測定円柱面の座標位置を読み取る工程と、
前記基端測定円柱面の座標位置を読み取る工程と、
を有する、
請求項７記載の回転軸線校正方法。
【0010】
請求項１に記載した発明によれば、２つの係止片部が、駆動部によって互いに近接した係止凸部が当接することで、傾斜固定面の傾斜に沿って被係止端部が引張方向に引張される。これによって、被係止部を位置決めすることができる。
このとき、第１規制面と第２規制面とが互いに摺動することで、第１規制面と第２規制面とに沿った方向に２つの係止片部の移動する方向が規制される。同様に、第３規制面が互いに摺動することで、第３規制面に沿った方向に２つの係止片部の移動する方向が規制される。これにより、２つの係止片部の移動する方向が、円柱状の被係止端部の直径方向となる移動方向に規制される。
同時に、第１規制面が移動規制部の厚さ方向半分となる略直方体における引張方向の柱状部の延在する面に形成され、第２規制面が略直方体のない厚さ方向半分となる柱状部の基端位置に形成され、一方の係止片部における第１規制面が、他方の係止片部における第２規制面に当接して摺動可能であることで、２つの係止片部が、互いに厚さ方向を軸線として回転する姿勢の変化を起こすことがない。したがって、２つの係止片部の姿勢を維持した状態で、駆動部によって互いに離間する動作、および、互いに近接する動作をおこなうことができる。
この状態で、第３規制面がそれぞれの前記柱状部の基端位置における前記厚さ方向の中央位置に形成されて、２つの係止片部の第３規制面が互いに摺動することで、移動方向における２つの係止片部の移動が、移動方向に対して傾斜してしまうことを防止できる。
このとき、第１規制面と第２規制面とが互いに摺動することで、第１規制面と第２規制面とに沿った方向に２つの係止片部の移動する方向が規制される。同様に、第３規制面が互いに摺動することで、第３規制面に沿った方向に２つの係止片部の移動する方向が規制される。これにより、２つの係止片部の移動する方向が、円柱状の被係止端部の直径方向となる移動方向に規制される。
同時に、第１規制面が移動規制部の厚さ方向半分となる略直方体における引張方向の柱状部の延在する面に形成され、第２規制面が略直方体のない厚さ方向半分となる柱状部の基端位置に形成され、一方の係止片部における第１規制面が、他方の係止片部における第２規制面に当接して摺動可能であることで、２つの係止片部が、互いに厚さ方向を軸線として回転する姿勢の変化を起こすことがない。したがって、２つの係止片部の姿勢を維持した状態で、駆動部によって互いに離間する動作、および、互いに近接する動作をおこなうことができる。
この状態で、第３規制面がそれぞれの前記柱状部の基端位置における前記厚さ方向の中央位置に形成されて、２つの係止片部の第３規制面が互いに摺動することで、移動方向における２つの係止片部の移動が、移動方向に対して傾斜してしまうことを防止できる。
【0011】
請求項２に記載した発明によれば、駆動部における雄ネジ部を回転するだけで、２つの係止片部を移動方向に近接・離間させることが可能となる。このため、雄ネジ部の回転以外の余計な荷重をクランプ装置に印加する必要がない。つまり、クランプ装置を全体に回転させる、あるいは、円柱状の被係止端部の径方向に不要な荷重を印加する必要がないため、三次元測定機の回転テーブルに被測定部、あるいは、較正治具等を固定する際に、極めて精密な固定が必要であっても、回転テーブル、あるいは、測定部分への過度な荷重が印加されて測定の不正確性が増加してしまうことを防止できる。
【0012】
請求項３に記載した発明によれば、２つの係止片部が互いに近接して被係止端部を引張方向に引張する際に、突出部の第４規制面が２つの係止片部の移動を規制するとともに、突出部の第４規制面が２つの係止片部に印加される引張力を受けて、被係止端部を引張することができる。これによって、被係止部を容易に位置決めすることができる。
【0013】
請求項４に記載した発明によれば、規制溝によって移動規制部の移動する方向を移動方向に規制することができるとともに、規制溝の拡幅部によって突出部の２つの係止片部に印加される引張力を受けて、被係止端部を引張することができる。このとき、固定孔部に被係止端部を挿入した際に、回転規制部によって固定孔部に対して被係止部を回転位置の規制可能とすることで、固定治具に対して、被係止部を正確に位置決めして容易に固定することができる。
【0014】
請求項５に記載した発明によれば、三次元測定機の回転テーブルに対して固定治具を介して、回転軸線校正用治具や被測定物であるワーク等を設置することで、回転テーブルや固定治具に対して、軸線の径方向に大きな荷重を印加することなく、回転軸線校正用治具や被測定物であるワーク等の着脱をおこなうことが可能となる。これは、クランプ装置による着脱においては、駆動部の雄ネジ部を回転させるだけで、被係止端部の着脱をおこなうことができるため、回転テーブルや固定治具に対して軸線の径方向に大きな荷重を印加する必要がないことによる。したがって、回転テーブル、固定治具、回転軸線校正用治具、被測定物であるワーク等に対する回転軸線がぶれるあるいはずれることがなく、三次元測定機において正確な測定をおこなうことが可能となる。
【0015】
請求項６に記載した発明によれば、三次元測定機の回転テーブルの座標系を登録する際に、回転軸線校正用治具を回転テーブルに設置し回転軸線校正用治具の回転軸線を読み取り、回転テーブルを所定角度回転し、再度、回転軸線校正用治具の回転軸線を読み取って、これらの読み取りデータから回転テーブルの回転軸線の座標系を得ることで、原点ボール等を用いた原点に戻って回転テーブルの回転軸線を校正することなく、三次元測定機によるワークの表面形状データを正確に取得することが可能となる。これにより、校正工程における作業手順を削減し、校正時間を短縮して、三次元測定における作業時間の大幅な短縮を図ることが可能となる。回転軸校正の為の作業で回転テーブル上の物品を一旦除去する作業が不要になるので、回転軸線校正用治具を取り外し、ワークをセットしたプレート治具に乗せ換ええるだけで、一度測定用座標系が確立しているワークの場合いきなり測定作業を行うことができる。
しかも上述した被係止端部が測定円柱部と同軸に形成されていることで、上述したクランプ装置を備えた固定治具によって回転軸線校正用治具を回転テーブルに容易に設置することが可能となるとともに、正確な回転軸線の校正をおこなうことが可能となる。
また、最近多くのユーザーが選択している移動式回転テーブルの場合、テーブルの移動後回転軸線の確立が簡単に行えるので、段取り上の必要性から回転テーブルを移動することを躊躇する理由がなくなる。
しかも上述した被係止端部が測定円柱部と同軸に形成されていることで、上述したクランプ装置を備えた固定治具によって回転軸線校正用治具を回転テーブルに容易に設置することが可能となるとともに、正確な回転軸線の校正をおこなうことが可能となる。
また、最近多くのユーザーが選択している移動式回転テーブルの場合、テーブルの移動後回転軸線の確立が簡単に行えるので、段取り上の必要性から回転テーブルを移動することを躊躇する理由がなくなる。
【0016】
請求項７に記載した発明によれば、三次元測定機の回転テーブルの座標系を登録する際に、回転テーブルを所定角度回転して回転軸線校正用治具の回転軸線を複数回読み取り、これら複数の交差する治具回転軸線データの中心となる軸線を算出して、回転テーブルの回転軸線座標を取得することができる。このとき、回転テーブルの回転軸線が実際の鉛直方向とずれていることを前提として、これを校正するという手法により、回転テーブルの回転軸線座標を取得するため、原点ボール等を用いた原点に戻って回転テーブルの回転軸線を校正することなく、三次元測定機によるワークの表面形状データを正確に取得することが可能となる。特に、被測定物であるワークを交換して、新たな測定をおこなう際でも、その前に取得した回転テーブルの回転軸線座標を用いることができる。このため、回転テーブルの回転軸線座標を再取得する必要がない。これにより、校正工程における作業手順を削減し、校正時間を短縮して、三次元測定における作業時間の大幅な短縮を図ることが可能となる。
【0017】
請求項８に記載した発明によれば、三次元測定機のプローブを先端測定円柱面と基端測定円柱面とに接触させて座標位置を読みとる操作によって、回転軸線校正用治具の回転軸線を読み取ることが容易に可能となす。これにより、複数回、回転軸線校正用治具の回転軸線を読み取ることが容易になり、回転テーブルの回転軸線座標を容易に取得することが可能となる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、簡単な構成で三次元測定機の回転テーブルに対する校正にかかる作業工程数と作業時間を短縮し、測定効率の向上を図り、測定精度の向上を可能とするクランプ装置、固定治具、三次元測定機、回転軸線校正用治具、回転軸線校正方法を提供することができるという効果を奏することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明に係る三次元測定機の第１実施形態を示す斜視図である。
【図2】本発明に係る固定治具の第１実施形態を示す斜視図である。
【図3】本発明に係る固定治具の第１実施形態に係止する被係止部を示す斜視図である。
【図4】本発明に係る固定治具の第１実施形態における被係止部の挿入状態を示す断面図である。
【図5】本発明に係る固定治具の第１実施形態を示す断面図である。
【図6】本発明に係る固定治具の第１実施形態における固定孔部を示す断面図である。
【図7】本発明に係る固定治具の第１実施形態における固定孔部を離脱した状態を示す斜視図である。
【図8】本発明に係る固定治具の第１実施形態における固定台部を示す平面図である。
【図9】本発明に係る固定治具の第１実施形態における固定台部を示す断面図である。
【図10】本発明に係るクランプ装置の第１実施形態を示す斜視図である。
【図11】本発明に係るクランプ装置の第１実施形態を示す断面斜視図である。
【図12】本発明に係るクランプ装置の第１実施形態を示す分解斜視図である。
【図13】本発明に係るクランプ装置の第１実施形態における係止片部を示す正面図である。
【図14】本発明に係るクランプ装置の第１実施形態における係止片部を示す側面図である。
【図15】本発明に係るクランプ装置の第１実施形態における係止片部を示す正断面図である。
【図16】本発明に係るクランプ装置の第１実施形態を示す下面図である。
【図17】本発明に係るクランプ装置の第１実施形態を示す後面図である。
【図18】本発明に係るクランプ装置の第１実施形態を示す上面図である。
【図19】本発明に係るクランプ装置の第１実施形態を示す前面図である。
【図20】本発明に係るクランプ装置の第１実施形態を示す左側面図である。
【図21】本発明に係るクランプ装置の第１実施形態を示す右側面図である。
【図22】本発明に係る回転軸線校正用治具の第２実施形態を固定治具に取り付けた状態を示す斜視図である。
【図23】本発明に係る回転軸線校正用治具の第２実施形態を固定治具から取り外した状態を示す斜視図である。
【図24】本発明に係る固定治具の第３実施形態における固定孔部を取り外すためのメンテナンス治具を示す斜視図である。
【図25】本発明に係る固定治具の第３実施形態における固定孔部を取り外すためのメンテナンス治具を示す上面図である。
【図26】本発明に係る固定治具の第３実施形態における固定孔部を取り外すためのメンテナンス治具を示す断面図である。
【図27】本発明に係る固定治具の第３実施形態における固定孔部を取り外すためのメンテナンス治具を示す断面図である。
【図28】本発明に係る固定治具の第３実施形態における固定孔部を取り外すためのメンテナンス治具を挿入した状態を示す断面図である。
【図29】本発明に係る固定治具の第３実施形態における固定孔部をメンテナンス治具によって取り外す状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明に係るクランプ装置、固定治具、三次元測定機の第１実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態における三次元測定機を示す斜視図であり、図において、符号１は、三次元測定機である。
図１は、本実施形態における三次元測定機を示す斜視図であり、図において、符号１は、三次元測定機である。
【0021】
本実施形態に係る三次元測定機１は、図１に示すように、回転テーブル５と、この三次元測定機１を駆動制御して必要な測定値を取り込んで形状処理に必要な演算処理を実行するコンピュータ２と、から構成されている。
【0022】
三次元測定機１は、上面が水平な定盤１１を有し、定盤１１は除震台１０に支持されるとともに、定盤１１上には、ワークＷ等を載置可能な回転テーブル５と、接触式のプローブ１７を支持しかつ任意位置へ移動可能な移動機構１９とが設置されている。
回転テーブル５は、定盤１１内に設置された図示しない回転駆動機構で支持され、定盤１１上面に垂直な軸線まわりに任意の回転角度位置へと回転可能である。回転駆動機構は、定盤１１に対する回転テーブル５の回転角度を検出する機能を有する。
回転テーブル５は、定盤１１内に設置された図示しない回転駆動機構で支持され、定盤１１上面に垂直な軸線まわりに任意の回転角度位置へと回転可能である。回転駆動機構は、定盤１１に対する回転テーブル５の回転角度を検出する機能を有する。
【0023】
移動機構１９は、定盤１１の両端側に立設されたビーム支持体１２Ａ，１２Ｂを有し、各々の上端によりＸ軸方向に延びるビーム１３が支持されている。ビーム支持体１２Ａは、その下端がＹ軸駆動機構１４によってＹ軸方向に駆動される。ビーム支持体１２Ｂは、その下端がエアーベアリングによって定盤１１にＹ軸方向に移動自在に支持されている。ビーム１３には垂直方向（Ｚ軸方向）に延びるコラム１５が支持され、コラム１５はビーム１３に沿ってＸ軸方向に駆動される。コラム１５にはスピンドル１６が支持され、スピンドル１６はコラム１５に沿ってＺ軸方向に駆動される。各軸の駆動機構は、各軸における位置または移動量を検出する機能を有する。
【0024】
プローブ１７は、スピンドル１６の下端に装着される。プローブ１７の先端には、例えば球形の接触子である先端球１７Ａが形成されている。プローブ１７は移動機構１９により移動され、先端球１７Ａは回転テーブル５に載置されたワークＷ等の任意の表面に接触させることができる。なお、プローブ１７を、図示しない形状の横向き等、他の形状・向きのプローブに自動的に交換して検出作業をおこなうことが可能とされている。
【0025】
コンピュータ２は、コンピュータ本体および操作用のキーボード、表示装置及びプリンタ等の出力部を備えている。
コンピュータ本体は、図示しない演算処理装置および記憶装置などを備えるとともに、図示しないインターフェイスを介してプローブ１７に接続されている。
コンピュータ２は、外部操作により起動され、記録されたプログラムを実行することで三次元測定機１の動作を制御し、プローブ１７からの信号を処理して指定された測定結果を出力可能になっている。
コンピュータ本体は、図示しない演算処理装置および記憶装置などを備えるとともに、図示しないインターフェイスを介してプローブ１７に接続されている。
コンピュータ２は、外部操作により起動され、記録されたプログラムを実行することで三次元測定機１の動作を制御し、プローブ１７からの信号を処理して指定された測定結果を出力可能になっている。
【0026】
本実施形態においては、移動機構１９によりプローブ１７が定盤１１に対して三次元移動され、さらにワークＷ等は回転テーブル５により回転される。このような構成では、ワークＷ等に対する先端球１７Ａの接触位置の検出に先立って、定盤１１と移動機構１９との間の座標の設定、回転テーブル５の回転中心の設定および回転角度位置の設定、ワークＷ等の載置位置および姿勢の設定など、関連する座標系の設定が必要である。回転テーブル５を用いたワークＷ測定を目指すと、プローブ１７を基準にキャリブレーションされた横方向のプローブ１７を準備することが求められる。
【0027】
［固定治具］
図２は、本実施形態における固定治具２０を示す斜視図である。図３は、本実施形態における被係止部Ｗ１を示す斜視図である。図４は、本実施形態における被係止部Ｗ１が固定治具２０に挿入された状態を示す断面図である。
固定治具２０は、図１に示すように、回転テーブル５上面に取り付け固定される。固定治具２０は、回転テーブル５に対して、ワークＷその他を着脱可能に取り付ける。
固定治具２０は、図２に示すように、固定台部２１と、固定孔部２２と、クランプ装置５０と、を有する。
図２は、本実施形態における固定治具２０を示す斜視図である。図３は、本実施形態における被係止部Ｗ１を示す斜視図である。図４は、本実施形態における被係止部Ｗ１が固定治具２０に挿入された状態を示す断面図である。
固定治具２０は、図１に示すように、回転テーブル５上面に取り付け固定される。固定治具２０は、回転テーブル５に対して、ワークＷその他を着脱可能に取り付ける。
固定治具２０は、図２に示すように、固定台部２１と、固定孔部２２と、クランプ装置５０と、を有する。
【0028】
固定台部２１は、回転テーブル５に取り付け固定される。固定台部２１は、図２に示すように、円柱状の台部２１ａを有する。台部２１ａの外周下端には、回転テーブル５に取り付けられる固定フランジ２１ｂが形成される。固定フランジ２１ｂは台部２１ａ外周外向きに拡径される。固定フランジ２１ｂには、ボルトＢ等により固定台部２１を回転テーブル５に取り付ける取り付け穴２１ｃが貫通して形成される。取り付け穴２１ｃは、固定フランジ２１ｂの周方向に離間して複数形成される。
台部２１ａは、後述するようにクランプ装置５０を支持している。
台部２１ａの上縁には、凸条２１ｄが周設される。
台部２１ａは、後述するようにクランプ装置５０を支持している。
台部２１ａの上縁には、凸条２１ｄが周設される。
【0029】
固定孔部２２は、図２に示すように、固定台部２１の台部２１ａを覆った状態で固定台部２１に嵌め合わせて固定される。固定孔部２２は、台部２１ａと同径の円柱状とされる。固定孔部２２の下縁には、切り欠き２２ｄが周設される。切り欠き２２ｄは、台部２１ａの凸条２１ｄに対応して、固定孔部２２を固定台部２１に嵌め込み、固定孔部２２と固定台部２１とをインローに固定可能とする。
【0030】
固定孔部２２は、後述するワークＷその他とされる被係止部Ｗ１に形成された被係止端部Ｗ３を挿入して、被係止部Ｗ１を固定治具２０に固定可能とする貫通孔２３を有する。貫通孔２３は固定孔部２２の中心に鉛直方向に形成される。貫通孔２３は、固定孔部２２の上面２２ａの中心位置に同軸として開口している。貫通孔２３は貫通孔２３の軸線が回転テーブル５の回転軸線と一致するように固定治具２０が設置される。
【0031】
固定孔部２２の上面２２ａは、ＰＴ方向に沿った平面状に形成される。固定孔部２２の上面２２ａは、Ｚ方向視して円形輪郭を有する。
固定孔部２２は、図２に示すように、貫通孔２３の周囲に被係止部Ｗ１の回転規制可能とする回転規制部２４を有する。回転規制部２４は、固定孔部２２の上面２２ａに突条として形成される。回転規制部２４は、固定孔部２２の上面２２ａに形成された溝に所定幅のキー部材を嵌め込んで形成される。
固定孔部２２は、図２に示すように、貫通孔２３の周囲に被係止部Ｗ１の回転規制可能とする回転規制部２４を有する。回転規制部２４は、固定孔部２２の上面２２ａに突条として形成される。回転規制部２４は、固定孔部２２の上面２２ａに形成された溝に所定幅のキー部材を嵌め込んで形成される。
【0032】
回転規制部２４は、固定孔部２２の径方向に沿って放射状に複数本形成される。回転規制部２４は、貫通孔２３を中心として、貫通孔２３の周囲に、例えば４本が略十字に設けられる。回転規制部２４は、固定孔部２２の径方向全長に延在する。回転規制部２４は、固定孔部２２の上面２２ａにおいて貫通孔２３から周縁部まで延在する。回転規制部２４は、その全長で等幅に形成される。回転規制部２４は、その全長でＺ方向に上面２２ａから突出する高さ寸法が等しく設定される。
【0033】
［被係止部］
被係止部Ｗ１は、図３に示すように、ワークＷその他を回転テーブル５上面に取り付けるために、ワークＷその他の下側に形成される。被係止部Ｗ１は、フランジ部Ｗ２と、被係止端部Ｗ３と、を有する。
被係止部Ｗ１は、図３に示すように、ワークＷその他を回転テーブル５上面に取り付けるために、ワークＷその他の下側に形成される。被係止部Ｗ１は、フランジ部Ｗ２と、被係止端部Ｗ３と、を有する。
【0034】
フランジ部Ｗ２は、固定孔部２２の上面２２ａに載置される。フランジ部Ｗ２の下面Ｗ２ｂは平面状に形成される。フランジ部Ｗ２の下面Ｗ２ｂの中央位置には、被係止端部Ｗ３が下方に突出して形成される。フランジ部Ｗ２の径寸法は、固定孔部２２と同じ程度に形成されることができる。なお、フランジ部Ｗ２の径寸法は、被係止部Ｗ１に対して、固定孔部２２に対して測定可能な程度に固定できれば特に限定されない。
【0035】
フランジ部Ｗ２の下面Ｗ２ｂには、回転規制部２４に対応してそれぞれ嵌め合う規制溝部Ｗ４が形成される。規制溝部Ｗ４は、フランジ部Ｗ２の下面Ｗ２ｂにスリット状に形成される。規制溝部Ｗ４は、被係止端部Ｗ３から径方向外向きに４本形成される。規制溝部Ｗ４は回転規制部２４と嵌め合って位置規制可能な幅方向寸法および径方向の長さを有する。
【0036】
被係止端部Ｗ３は、図３，図４に示すように、円柱状の外周面を有する。被係止端部Ｗ３の径寸法は、貫通孔２３に挿入可能である。被係止端部Ｗ３の径寸法は、貫通孔２３なように貫通孔２３よりやや小さい。
被係止端部Ｗ３の下端Ｗ３ａに近接する外周面には、縮径された周溝Ｗ５ａが周設される。周溝Ｗ５ａの下端Ｗ３ａ側には、下端（端部）Ｗ３ａに向かって拡径する傾斜固定面Ｗ５が周設される。
被係止端部Ｗ３の下端Ｗ３ａに近接する外周面には、縮径された周溝Ｗ５ａが周設される。周溝Ｗ５ａの下端Ｗ３ａ側には、下端（端部）Ｗ３ａに向かって拡径する傾斜固定面Ｗ５が周設される。
【0037】
［固定治具およびクランプ装置］
図５は、本実施形態における固定治具２０を示す断面図である。図６は、本実施形態における固定孔部２２を示す断面図である。
固定孔部２２は、図４～図６に示すように、貫通孔２３が上面２２ａに開口した径寸法よりも下側となる固定台部２１に近接した位置が拡径された収納部２６を有する。
収納部２６は、貫通孔２３と同軸とされ、固定台部２１に対向して開口している。収納部２６と貫通孔２３との間には、段差となる天井部２６ａが形成される。天井部２６ａは上面２２ａと平行な面として形成される。収納部２６には、後述するようにクランプ装置５０が収納される。収納部２６の径寸法は、後述するようにクランプ装置５０が移動可能な寸法とされる。平面視した収納部２６の輪郭形状は貫通孔２３と同様円形とされるが、クランプ装置５０が移動可能な空間が確保されていればこれに限定されない。
図５は、本実施形態における固定治具２０を示す断面図である。図６は、本実施形態における固定孔部２２を示す断面図である。
固定孔部２２は、図４～図６に示すように、貫通孔２３が上面２２ａに開口した径寸法よりも下側となる固定台部２１に近接した位置が拡径された収納部２６を有する。
収納部２６は、貫通孔２３と同軸とされ、固定台部２１に対向して開口している。収納部２６と貫通孔２３との間には、段差となる天井部２６ａが形成される。天井部２６ａは上面２２ａと平行な面として形成される。収納部２６には、後述するようにクランプ装置５０が収納される。収納部２６の径寸法は、後述するようにクランプ装置５０が移動可能な寸法とされる。平面視した収納部２６の輪郭形状は貫通孔２３と同様円形とされるが、クランプ装置５０が移動可能な空間が確保されていればこれに限定されない。
【0038】
図７は、本実施形態における固定台部２１を示す斜視図である。図８は、本実施形態における固定台部２１を示す平面図である。図９は、本実施形態における固定台部２１を示す断面図である。
固定台部２１には、図５，図７～図９に示すように、クランプ装置５０を移動可能に支持する規制溝２５が形成される。規制溝２５は、台部２１ａの中心をとおり、径方向に直線状に延在している。規制溝２５は、台部２１ａの中心に対して径方向の両側に延在している。規制溝２５は、台部２１ａに対するクランプ装置５０の移動方向を規制溝２５に沿った方向に規制する。規制溝２５は、規制溝２５のＴ方向となる幅方向の中心と、台部２１ａの中心と、が一致していることが好ましい。
固定台部２１には、図５，図７～図９に示すように、クランプ装置５０を移動可能に支持する規制溝２５が形成される。規制溝２５は、台部２１ａの中心をとおり、径方向に直線状に延在している。規制溝２５は、台部２１ａの中心に対して径方向の両側に延在している。規制溝２５は、台部２１ａに対するクランプ装置５０の移動方向を規制溝２５に沿った方向に規制する。規制溝２５は、規制溝２５のＴ方向となる幅方向の中心と、台部２１ａの中心と、が一致していることが好ましい。
【0039】
規制溝２５は、平面視した一方の端部が台部２１ａの側周面面に開口する開口部２５ａを有する。規制溝２５は、平面視した他方の端部は台部２１ａの凸条２１ｄまで達しておらず側周面面に開口していない。規制溝２５は、台部２１ａの上面２１ｅにおける開口幅が全長でほぼ等しく設定される。
【0040】
規制溝２５には、後述するクランプ装置５０の突出部５６Ａ，５６Ｂが規制溝２５に沿った方向に移動可能とする拡幅部２５ｄが上下方向で上面２１ｅから離間した位置に形成される。
拡幅部２５ｄは、台部２１ａの上面２１ｅにおける規制溝２５の開口幅よりもＴ方向の幅寸法が大きく形成されている。拡幅部２５ｄは、Ｐ方向における規制溝２５の全長に形成される。拡幅部２５ｄは、Ｐ方向における全長で同じ幅寸法かつ同じ高さ寸法として形成される。
拡幅部２５ｄは、台部２１ａの上面２１ｅにおける規制溝２５の開口幅よりもＴ方向の幅寸法が大きく形成されている。拡幅部２５ｄは、Ｐ方向における規制溝２５の全長に形成される。拡幅部２５ｄは、Ｐ方向における全長で同じ幅寸法かつ同じ高さ寸法として形成される。
【0041】
なお、固定孔部２２の下面には、規制溝２５の開口部２５ａから収納部２６まで、規制溝２５に沿って下溝２６ｄが形成される。下溝２６ｄの幅寸法は、規制溝２５の幅寸法とほぼ等しく設定される。
【0042】
［クランプ装置］
図１０は、本実施形態におけるクランプ装置５０を示す斜視図である。図１１は、本実施形態におけるクランプ装置５０を示す断面図である。図１２は、本実施形態におけるクランプ装置５０を示す分解斜視図である。
クランプ装置５０は、傾斜固定面Ｗ５を有する被係止端部Ｗ３を有する被係止部Ｗ１を位置決めして固定治具２０に固定する。
クランプ装置５０は、図１０～図１２に示すように、２つの係止片部５１Ａおよび係止片部５１Ｂと、これらを螺合する雄ネジ部５２と、から構成される。
図１０は、本実施形態におけるクランプ装置５０を示す斜視図である。図１１は、本実施形態におけるクランプ装置５０を示す断面図である。図１２は、本実施形態におけるクランプ装置５０を示す分解斜視図である。
クランプ装置５０は、傾斜固定面Ｗ５を有する被係止端部Ｗ３を有する被係止部Ｗ１を位置決めして固定治具２０に固定する。
クランプ装置５０は、図１０～図１２に示すように、２つの係止片部５１Ａおよび係止片部５１Ｂと、これらを螺合する雄ネジ部５２と、から構成される。
【0043】
２つの係止片部５１Ａおよび係止片部５１Ｂは、互いに等しい形状とされ、雄ネジ部５２の中心点に対して、対称に組み合わされている。２つの係止片部５１Ａおよび係止片部５１Ｂは、雄ネジ部５２の軸線に沿ったＰ方向に互いに近接離間する。また、２つの係止片部５１Ａおよび係止片部５１Ｂは、上下方向であるＺ方向には互いに移動しない。２つの係止片部５１Ａおよび係止片部５１Ｂは、Ｐ方向と水平に直交するＴ方向には互いに移動しない。
【0044】
以下、係止片部５１Ａについて説明する。係止片部５１Ｂは、符号の添え字ＡをＢに読みかえるものとして、その説明を省略する。なお、係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとで異なる部分は、その旨の説明をする。
図１３は、本実施形態における係止片部５１Ａを示す正面図である。図１４は、本実施形態における係止片部５１Ａを示す側面図である。図１５は、本実施形態における係止片部５１Ａを裏面から見た正断面図である。
図１３は、本実施形態における係止片部５１Ａを示す正面図である。図１４は、本実施形態における係止片部５１Ａを示す側面図である。図１５は、本実施形態における係止片部５１Ａを裏面から見た正断面図である。
【0045】
係止片部５１Ａは、図１０～図１５に示すように、傾斜固定面Ｗ５に当接する係止凸部５７Ａが上端に近接して設けられた柱状部５３Ａと、柱状部５３Ａの基端部（基端）５４Ａと、基端部５４Ａの下側に設けられた略直方体とされる移動規制部５５Ａと、移動規制部５５Ａの下端に設けられた突出部５６Ａとを備える。
【0046】
柱状部５３Ａは、Ｚ方向に立設される。柱状部５３Ａは、Ｔ方向にほぼ均一な厚さ寸法とされる。柱状部５３Ａの上部には、他方の係止片部５１Ｂに対向する位置に係止凸部５７Ａが形成される。
【0047】
係止凸部５７Ａは、柱状部５３Ａの下側よりも対向する係止片部５１Ｂに近接するようにＰ方向に突出する。係止凸部５７Ａの下側は、傾斜固定面Ｗ５と等しい角度で傾斜する。あるいは、係止凸部５７Ａの下側は、傾斜固定面Ｗ５の傾斜角度よりも大きい角度で傾斜してもよい。なお、柱状部５３Ａにおいて、この柱状部５３Ａの上端からＺ方向で下側に向けて係止凸部５７Ａが形成される高さ位置は、係止凸部５７Ａが周溝Ｗ５ａに進入可能であり、かつ、係止凸部５７Ａが傾斜固定面Ｗ５に当接可能なように設定される。
【0048】
基端部５４Ａは、柱状部５３Ａの下端とされ、柱状部５３Ａの上部よりもＰ方向に突出する。基端部５４Ａは、柱状部５３ＡとＴ方向にほぼ同じ厚さ寸法とされる。基端部５４Ａは、柱状部５３Ａと同様にＴ方向にほぼ均一な厚さ寸法とされる。基端部５４Ａには、Ｐ方向に貫通する貫通が形成されて、その内面に雌ネジ部５２Ａが形成される。
【0049】
係止片部５１Ａの雌ネジ部５２Ａと、係止片部５１Ｂの雌ネジ部５２Ｂとは、同径かつ同軸となるように配置される。係止片部５１Ａの雌ネジ部５２Ａと、係止片部５１Ｂの雌ネジ部５２Ｂとは、いずれも軸線がＰ方向に延在する。係止片部５１Ａの雌ネジ部５２Ａと、係止片部５１Ｂの雌ネジ部５２Ｂと、は、互いに逆ネジとして形成される。雌ネジ部５２Ａと雌ネジ部５２Ｂとには、雄ネジ部５２が螺合する（図１０～図１３参照）。
【0050】
雄ネジ部５２は、Ｐ方向に延在する円柱状とされ、両端の外周面に互いに逆ネジとなる雄ネジ５２ａ，５２ｂが形成される。雄ネジ部５２の一端には、工具差し込み穴５２ｄが形成される。なお、工具差し込み穴５２ｄは、図１１において、係止凸部５７Ａの柱状部５３Ａの下側位置に示されているが、工具差し込み穴５２ｄは、係止凸部５７Ｂの柱状部５３Ｂの下側位置とすることもできる。工具差し込み穴５２ｄは、後述するように、Ｐ方向において、規制溝２５の開口部２５ａに近接するように配置される。
雄ネジ部５２と、雌ネジ部５２Ａと、雌ネジ部５２Ｂとは、駆動部を構成する。
雄ネジ部５２と、雌ネジ部５２Ａと、雌ネジ部５２Ｂとは、駆動部を構成する。
【0051】
移動規制部５５Ａは、基端部５４Ａの下側に位置する。移動規制部５５Ａは、柱状部５３Ａおよび基端部５４Ａの半分の厚さ寸法とされる。移動規制部５５Ａは、Ｔ方向における柱状部５３Ａおよび基端部５４Ａの中心よりも片側に配置される。移動規制部５５Ａは、略直方体とされる。移動規制部５５Ａは、Ｔ方向視して、基端部５４ＡよりもＰ方向に突出する。
【0052】
突出部５６Ａは、移動規制部５５Ａの下端に形成される。突出部５６Ａは、移動規制部５５ＡよりもＴ方向に突出する。突出部５６Ａは、Ｐ方向における移動規制部５５Ａの下端全長に延在する。突出部５６Ａは、移動規制部５５Ａ、柱状部５３Ａおよび基端部５４Ａが面一となるＴ方向に面する立設面から、Ｔ方向に突出する寸法がＰ方向の全長において等しく設定される。突出部５６Ａは、Ｚ方向の寸法がＰ方向の全長において等しく設定される。
【0053】
係止片部５１Ａにおいて、移動規制部５５Ａ、柱状部５３Ａおよび基端部５４Ａは、Ｐ方向で係止片部５１Ｂと反対側となる立設面が面一となる。係止片部５１Ａでは、Ｐ方向で係止片部５１Ｂに対向する面において、基端部５４Ａのすぐ上となる柱状部５３Ａがもっとも係止片部５１Ｂから離間し、次に係止凸部５７Ａが係止片部５１Ｂに近接し、その次に基端部５４Ａが係止片部５１Ｂに近接し、さらに移動規制部５５Ａがもっとも係止片部５１Ｂに近接する。
【0054】
係止片部５１Ａには、第１規制面５８Ａａと、第２規制面５８Ａｂと、第３規制面５８Ａｃと、第４規制面５８Ａｄとが、形成される。第１規制面５８Ａａと、第２規制面５８Ａｂと、第３規制面５８Ａｃと、第４規制面５８Ａｄとは、いずれもＰ方向に沿った平面として形成される。第１規制面５８Ａａと、第２規制面５８Ａｂと、第４規制面５８Ａｄとは、互いに平行に形成される。第１規制面５８Ａａ、第２規制面５８Ａｂおよび第４規制面５８Ａｄと、第３規制面５８Ａｃとは、互いに直交して形成される。
【0055】
第１規制面５８Ａａは、Ｔ方向に沿って形成される。第１規制面５８Ａａは、移動規制部５５Ａの基端部５４ＡよりもＰ方向に突出した上面に形成される。第１規制面５８Ａａは、移動規制部５５Ａと同じＴ方向幅寸法を有する。第１規制面５８Ａａは、柱状部５３Ａおよび基端部５４Ａの半分のＴ方向幅寸法を有する。Ｚ方向視して第１規制面５８Ａａは、移動規制部５５Ａの基端部５４ＡよりもＰ方向に突出した部分と同じ矩形輪郭を有する。
【0056】
第２規制面５８Ａｂは、Ｔ方向に沿って形成される。第２規制面５８Ａｂは、基端部５４Ａの下面に形成される。第２規制面５８Ａｂは、第１規制面５８Ａａとほぼ面一として形成される。第２規制面５８Ａｂは、基端部５４Ａの下端と同じＰ方向長さ寸法を有する。第２規制面５８Ａｂは、柱状部５３Ａの半分のＴ方向幅寸法を有する。第２規制面５８Ａｂは、第１規制面５８Ａａと同じＴ方向幅寸法を有する。第２規制面５８Ａｂは、第１規制面５８Ａａよりも短いＰＴ方向長さ寸法を有する。第２規制面５８Ａｂは、第１規制面５８Ａａの約半分のＰＴ方向長さ寸法を有する。Ｚ方向視して第２規制面５８Ａｂは、基端部５４Ａの半分と同じ矩形輪郭を有する。
【0057】
第３規制面５８Ａｃは、Ｚ方向に沿って形成される。第３規制面５８Ａｃは、Ｔ方向における柱状部５３Ａおよび基端部５４Ａの中央位置となる移動規制部５５Ａの鉛直面に形成される。第３規制面５８Ａｃは、移動規制部５５Ａと同じＺ方向高さ寸法を有する。第３規制面５８Ａｃは、移動規制部５５Ａと同じＰ方向長さ寸法を有する。Ｔ方向視して第３規制面５８Ａｃは、移動規制部５５Ａと同じ矩形輪郭を有する。
【0058】
第４規制面５８Ａｄは、Ｔ方向に沿って形成される。第４規制面５８Ａｄは、突出部５６ＡがＺ方向視して移動規制部５５Ａからはみ出した部分の上面に形成される。第４規制面５８Ａｄは、突出部５６Ａと同じＴ方向幅寸法を有する。第４規制面５８Ａｄは、突出部５６Ａと同じＰ方向長さ寸法を有する。第４規制面５８Ａｄは、移動規制部５５Ａと同じＰ方向長さ寸法を有する。
【0059】
図１６は、本実施形態におけるクランプ装置５０の分解状態を示す下面図である。図１７は、本実施形態におけるクランプ装置５０の分解状態を示す後面図である。図１８は、本実施形態におけるクランプ装置５０の分解状態を示す上面図である。図１９は、本実施形態におけるクランプ装置５０の分解状態を示す前面図である。図２０は、本実施形態におけるクランプ装置５０の分解状態を示す左側面図である。図２１は、本実施形態におけるクランプ装置５０の分解状態を示す右側面図である。
本実施形態におけるクランプ装置５０は、図１０～図２１に示すように、２つの係止片部５１Ａおよび係止片部５１Ｂと、これらを螺合する雄ネジ部５２とが組み合わされて、係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとが、Ｐ方向に互いに近接・離間する。
係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとにおいては、係止凸部５７Ａと係止凸部５７Ｂとが、互いに向かい合って対向するように組み立てられる。
本実施形態におけるクランプ装置５０は、図１０～図２１に示すように、２つの係止片部５１Ａおよび係止片部５１Ｂと、これらを螺合する雄ネジ部５２とが組み合わされて、係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとが、Ｐ方向に互いに近接・離間する。
係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとにおいては、係止凸部５７Ａと係止凸部５７Ｂとが、互いに向かい合って対向するように組み立てられる。
【0060】
具体的には、組み立てられた係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとにおいては、係止片部５１Ａの第１規制面５８Ａａと、係止片部５１Ｂの第２規制面５８Ｂｂとが、互いに摺動可能に接している。同様に、係止片部５１Ａの第２規制面５８Ａｂと、係止片部５１Ｂの第１規制面５８Ｂａとが、互いに摺動可能に接している。また、係止片部５１Ａの第３規制面５８Ａｃと、係止片部５１Ｂの第３規制面５８Ｂｃとが、互いに摺動可能に接している。
【0061】
この状態において、係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとは、係止片部５１Ａの移動規制部５５Ａが、係止片部５１Ｂの基端部５４Ｂの下側に位置する。同様に、係止片部５１Ｂの移動規制部５５Ｂが、係止片部５１Ａの基端部５４Ａの下側に位置する。また、これら移動規制部５５Ａと移動規制部５５Ｂとは、互いにＴ方向の半分とされている。
【0062】
つまり、係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとは、第１規制面５８Ａａと第２規制面５８Ｂｂ、第１規制面５８Ｂａと第２規制面５８Ａｂ、第３規制面５８Ａｃと第３規制面５８Ｂｃが互いに接した状態であることで、互いにＰ方向に移動可能となる。また、Ｔ方向の半分となる移動規制部５５Ａと移動規制部５５Ｂとが、互いにＰ方向で逆向きに組み合わされていることで、係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとの相対姿勢を変化させることなく、互いにＰ方向に移動可能である。
【0063】
このとき、係止片部５１Ａと係止片部５１ＢとのＰ方向における相対移動にしたがって、第１規制面５８Ａａと第２規制面５８Ｂｂ、第１規制面５８Ｂａと第２規制面５８Ａｂ、第３規制面５８Ａｃと第３規制面５８Ｂｃが互いに摺動する。
【0064】
さらに、係止片部５１Ａにおいて、Ｔ方向の一方で移動規制部５５Ａが基端部５４Ｂの下側に位置し、Ｔ方向の他方で基端部５４Ａが移動規制部５５Ｂの上側に位置していることで、係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとが、ＺＰ平面に沿った方向には相対回転することを規制できる。
同様に、係止片部５１Ｂにおいて、Ｔ方向の一方で移動規制部５５Ｂが基端部５４Ａの下側に位置し、Ｔ方向の他方で基端部５４Ｂが移動規制部５５Ａの上側に位置していることで、係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとが、ＺＰ平面に沿った方向には相対回転することを規制できる。
同様に、係止片部５１Ｂにおいて、Ｔ方向の一方で移動規制部５５Ｂが基端部５４Ａの下側に位置し、Ｔ方向の他方で基端部５４Ｂが移動規制部５５Ａの上側に位置していることで、係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとが、ＺＰ平面に沿った方向には相対回転することを規制できる。
【0065】
また、係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとは、雌ネジ部５２Ａと雌ネジ部５２Ｂとに雄ネジ部５２の雄ネジ５２ａ，５２ｂがそれぞれ螺合する。係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとが最近接した位置で、雄ネジ部５２は、貫通孔から飛び出さない長さとされる。係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとが最近接した際、基端部５４Ａと基端部５４Ｂとが互いに当接する。
【0066】
ここで、開口部２５ａから規制溝２５および下溝２６ｄを介して、工具差し込み穴５２ｄに所定の工具を差し込み、雄ネジ部５２を回転させることで、係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとを互いにＰ方向に移動可能となる。雄ネジ部５２の回転方向を、順転と逆転とで切り替えることで、係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとを互いに接近、あるいは、離間させることができる。つまり、雄ネジ部５２は、その回転によって係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとを相対駆動する駆動部である。
【0067】
また、係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとに雄ネジ部５２が螺合されることで、係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとは、互いにＰ方向の軸線に対する相対回転することも規制できる。
雄ネジ部５２の回転により係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとが互いに近接・離間することで、係止凸部５７Ａと係止凸部５７Ｂとが、互いに向かい合った状態を維持したまま、互いにＰ方向に近接・離間する。
このように、クランプ装置５０は、第１規制面５８Ａａと、第２規制面５８Ａｂと、第３規制面５８Ａｃと、第４規制面５８Ａｄとによって移動方向および移動姿勢を規制された状態で、係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとが、互いにＰ方向に近接・離間する。
雄ネジ部５２の回転により係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとが互いに近接・離間することで、係止凸部５７Ａと係止凸部５７Ｂとが、互いに向かい合った状態を維持したまま、互いにＰ方向に近接・離間する。
このように、クランプ装置５０は、第１規制面５８Ａａと、第２規制面５８Ａｂと、第３規制面５８Ａｃと、第４規制面５８Ａｄとによって移動方向および移動姿勢を規制された状態で、係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとが、互いにＰ方向に近接・離間する。
【0068】
クランプ装置５０は、図４，図５，図７に示すように、固定治具２０において、固定台部２１の規制溝２５に対して、雄ネジ部５２がＰ方向と平行になるように、Ｐ方向に挿入されている。このとき、移動規制部５５Ａおよび移動規制部５５Ｂが規制溝２５内部に位置し、少なくとも柱状部５３Ａ，５３Ｂが固定台部２１の上面２１ｅよりもＺ方向上側に突出する。つまり、上面２１ｅにおける規制溝２５の開口と同じＺ方向位置に基端部５４Ａ，５４Ｂが位置することになる。
ここで、上面２１ｅにおける規制溝２５のＴ方向の開口寸法と、基端部５４Ａ，５４ＢのＴ方向幅寸法とは、等しい。
ここで、上面２１ｅにおける規制溝２５のＴ方向の開口寸法と、基端部５４Ａ，５４ＢのＴ方向幅寸法とは、等しい。
【0069】
同時に、突出部５６Ａ，５６Ｂが拡幅部２５ｄの内部に収納される。突出部５６Ａ，５６Ｂは、拡幅部２５ｄの内面に対して摺動可能である。
突出部５６Ａが移動規制部５５Ａから突出するＴ方向寸法と、上面２１ｅにおける規制溝２５に開口するＴ方向寸法よりも拡幅部２５ｄの大きくなっているＴ方向寸法と、を比べると、これらは等しいか、拡幅部２５ｄのほうが大きくなっている。同様に、突出部５６Ｂが移動規制部５５Ｂから突出するＴ方向寸法と、上面２１ｅにおける規制溝２５に開口するＴ方向寸法よりも拡幅部２５ｄの大きくなっているＴ方向寸法と、を比べると、これらは等しいか、拡幅部２５ｄのほうが大きくなっている。
また、突出部５６Ａ，５６ＢのＺ方向寸法と拡幅部２５ｄのＺ方向寸法は等しい。
これらにより、第４規制面５８Ａｄ，５８Ｂｄが拡幅部２５ｄの上面と摺動することで、規制溝２５に対してクランプ装置５０がＺ方向に移動することが規制される。
突出部５６Ａが移動規制部５５Ａから突出するＴ方向寸法と、上面２１ｅにおける規制溝２５に開口するＴ方向寸法よりも拡幅部２５ｄの大きくなっているＴ方向寸法と、を比べると、これらは等しいか、拡幅部２５ｄのほうが大きくなっている。同様に、突出部５６Ｂが移動規制部５５Ｂから突出するＴ方向寸法と、上面２１ｅにおける規制溝２５に開口するＴ方向寸法よりも拡幅部２５ｄの大きくなっているＴ方向寸法と、を比べると、これらは等しいか、拡幅部２５ｄのほうが大きくなっている。
また、突出部５６Ａ，５６ＢのＺ方向寸法と拡幅部２５ｄのＺ方向寸法は等しい。
これらにより、第４規制面５８Ａｄ，５８Ｂｄが拡幅部２５ｄの上面と摺動することで、規制溝２５に対してクランプ装置５０がＺ方向に移動することが規制される。
【0070】
この状態で、クランプ装置５０は、規制溝２５に沿って移動することができるが、Ｚ方向およびＴ方向には移動が規制されている。
したがって、工具差し込み穴５２ｄに所定の工具を差し込み、雄ネジ部５２を回転させるだけで、クランプ装置５０は、係止凸部５７Ａと係止凸部５７ＢとがＰ方向に近接・離間する。
同時に、被係止端部Ｗ３の傾斜固定面Ｗ５の傾斜により、係止凸部５７Ａと係止凸部５７Ｂとが規制溝２５に対してＰＴ方向において位置設定される。
したがって、工具差し込み穴５２ｄに所定の工具を差し込み、雄ネジ部５２を回転させるだけで、クランプ装置５０は、係止凸部５７Ａと係止凸部５７ＢとがＰ方向に近接・離間する。
同時に、被係止端部Ｗ３の傾斜固定面Ｗ５の傾斜により、係止凸部５７Ａと係止凸部５７Ｂとが規制溝２５に対してＰＴ方向において位置設定される。
【0071】
なお、クランプ装置５０は、固定台部２１の中心、あるいは、回転テーブル５の中心に対して固定されていない。被係止端部Ｗ３は、貫通孔２３に挿入されることで、被係止端部Ｗ３のＺ方向軸線が貫通孔２３の軸線に対して倣い、位置決めがおこなわれる。
このとき、固定治具２０において、固定孔部２２の貫通孔２３に挿入された被係止端部Ｗ３に対して、係止凸部５７Ａと係止凸部５７ＢとがＰ方向に近接・離間する。
このとき、固定治具２０において、固定孔部２２の貫通孔２３に挿入された被係止端部Ｗ３に対して、係止凸部５７Ａと係止凸部５７ＢとがＰ方向に近接・離間する。
【0072】
係止凸部５７Ａと係止凸部５７ＢとがＰ方向に互いに近接すると、係止凸部５７Ａと係止凸部５７Ｂとは、周溝Ｗ５ａにＰ方向の両側から進入する。さらに、互いに近接した係止凸部５７Ａと係止凸部５７Ｂとは、いずれも傾斜固定面Ｗ５にＰ方向の両側から当接する。係止凸部５７Ａと係止凸部５７Ｂとがさらに近接すると、傾斜固定面Ｗ５がＺ方向で端部Ｗ３ａに向かって拡径しているため、係止凸部５７Ａと係止凸部５７Ｂとは、その当接位置が傾斜固定面Ｗ５に沿って縮径された方向、つまり、周溝Ｗ５ａの上向きの位置に移動する。
【0073】
このとき、クランプ装置５０は、突出部５６Ａ，５６Ｂが規制溝２５において拡幅部２５ｄの内部に位置していることで、Ｚ方向に移動しない。このため、傾斜固定面Ｗ５には、Ｚ方向下向きに引張力が作用する。同時に、第４規制面５８Ａｄ，５８Ｂｄに対する反力が拡幅部２５ｄの上面で受けられる。これにより、被係止端部Ｗ３はＺ方向下向きに引張される。
【0074】
ここで、係止片部５１Ａと係止片部５１Ｂとは、雄ネジ部５２で連結されているため、雄ネジ部５２を回転させなければ、係止凸部５７Ａと係止凸部５７ＢとはＰ方向に互いに離間することはない。つまり、係止凸部５７Ａと係止凸部５７Ｂとによる被係止端部Ｗ３の係止状態が解除されることはない。したがって、クランプ装置５０による被係止端部Ｗ３の引張状態も解除されない。
【0075】
固定孔部２２の貫通孔２３に被係止端部Ｗ３挿入された際に、フランジ部Ｗ２の下面Ｗ２ｂが固定孔部２２の上面２２ａに当接する。これにより、上面２２ａで規定された平面に対して、下面Ｗ２ｂが平行となるように、被係止部Ｗ１が位置決めされる。
同時に、フランジ部Ｗ２の下面Ｗ２ｂにおいて、規制溝部Ｗ４がそれぞれ対応する回転規制部２４に嵌め合わされる。
同時に、フランジ部Ｗ２の下面Ｗ２ｂにおいて、規制溝部Ｗ４がそれぞれ対応する回転規制部２４に嵌め合わされる。
【0076】
ここで、キー部材から構成される回転規制部２４が、貫通孔２３の回りにＰ方向およびＴ方向に直交した放射状に配置されており、この回転規制部２４に規制溝部Ｗ４が噛み合うことで、固定孔部２２に対するフランジ部Ｗ２のＰ方向位置およびＴ方向位置、ならびに、貫通孔２３のＺ方向軸線まわりに対するフランジ部Ｗ２の回転位置が、位置規制される。
これらにより、被係止端部Ｗ３の固定治具２０に対するＰＴ方向における姿勢および位置決めがおこなわれる。
これらにより、被係止端部Ｗ３の固定治具２０に対するＰＴ方向における姿勢および位置決めがおこなわれる。
【0077】
本実施形態においては、２つの係止片部５１Ａ，５１Ｂの姿勢を維持した状態で、駆動部５２によって互いにＰ方向に近接・離間する動作をおこなうクランプ装置５０と、クランプ装置５０の姿勢を維持しつつＺ方向への移動を規制し、かつ、Ｐ方向へはクランプ装置５０の移動を可能とする規制溝２５を備え、貫通孔２３および回転規制部２４により被係止端部Ｗ３の位置設定可能な固定治具２０と、によって、被係止部Ｗ１を位置決めするとともにＺ方向下向きに引張して固定することが容易に可能となる。
【0078】
しかも、被係止部Ｗ１の位置決めと、被係止端部Ｗ３のＺ方向下向きの引張固定とを、雄ネジ部５２を回転させるだけで可能とすることができる。これにより、被係止部Ｗ１の固定取り外しを容易におこない、三次元測定における作業性の向上を容易におこなうことができる。
同時に、回転テーブル５の回転軸に対してスラスト荷重あるいはラジアル荷重が印加されることを削減して、三次元測定における精度の維持を容易におこなうことができる。
これらにより、三次元測定機１における測定精度を維持しつつ、測定における作業性の向上を図ることができる。
同時に、回転テーブル５の回転軸に対してスラスト荷重あるいはラジアル荷重が印加されることを削減して、三次元測定における精度の維持を容易におこなうことができる。
これらにより、三次元測定機１における測定精度を維持しつつ、測定における作業性の向上を図ることができる。
【0079】
以下、本発明に係るクランプ装置、固定治具、三次元測定機、回転軸線校正用治具の第２実施形態を、図面に基づいて説明する。
図２２は、本実施形態における回転軸線校正用治具を固定治具に取り付けた状態を示す斜視図である。図２３は、本実施形態における回転軸線校正用治具を固定治具に取り外した状態を示す斜視図である。
本実施形態において、上述した第１実施形態と異なるのは、回転軸線校正用治具に関する点であり、これ以外の上述した第１実施形態と対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
図２２は、本実施形態における回転軸線校正用治具を固定治具に取り付けた状態を示す斜視図である。図２３は、本実施形態における回転軸線校正用治具を固定治具に取り外した状態を示す斜視図である。
本実施形態において、上述した第１実施形態と異なるのは、回転軸線校正用治具に関する点であり、これ以外の上述した第１実施形態と対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【0080】
本実施形態の回転軸線校正用治具７０は、三次元測定機１の回転テーブル５に対して取り付けられ、その回転軸線の校正に用いられる。
回転軸線校正用治具７０は、図２２，図２３に示すように、Ｚ方向に沿って延在する測定円柱部７１と、測定円柱部７１の基端回りに径方向外向きに拡径されたフランジ部７２と、を有する。
回転軸線校正用治具７０は、図２２，図２３に示すように、Ｚ方向に沿って延在する測定円柱部７１と、測定円柱部７１の基端回りに径方向外向きに拡径されたフランジ部７２と、を有する。
【0081】
測定円柱部７１は、測定校正時に鉛直に立設される円柱状とされる。測定円柱部７１は、Ｚ方向に所定の長さを有し、Ｚ方向の全長において等しい径寸法を有する。測定円柱部７１は、金属製とされ、例えばステンレス等から形成される。測定円柱部７１は、外周面が円筒状であればよく、必要な強度を満たしていれば、中空状でも中密状でも構わない。
【0082】
フランジ部７２は、測定円柱部７１の基端に形成される。フランジ部７２は、測定円柱部７１を回転テーブル５に設置する基部とされる。フランジ部７２は、測定円柱部７１と一体として形成されてもよい。この場合、フランジ部７２と測定円柱部７１とを削り出し等により形成することができる。フランジ部７２の上面７６は平面状に形成される。
フランジ部７２のＺ方向下側には、フランジ部Ｗ２が取り付けられる。フランジ部７２とフランジ部Ｗ２とは、同じ径寸法とされる。フランジ部７２とフランジ部Ｗ２とは、一体として形成されてもよい。フランジ部Ｗ２の下面Ｗ２ｂの中央位置には、被係止端部Ｗ３が下方に突出して形成される。フランジ部Ｗ２の下面Ｗ２ｂには、回転規制部２４に対応してそれぞれ嵌め合う規制溝部Ｗ４が形成される。
フランジ部７２のＺ方向下側には、フランジ部Ｗ２が取り付けられる。フランジ部７２とフランジ部Ｗ２とは、同じ径寸法とされる。フランジ部７２とフランジ部Ｗ２とは、一体として形成されてもよい。フランジ部Ｗ２の下面Ｗ２ｂの中央位置には、被係止端部Ｗ３が下方に突出して形成される。フランジ部Ｗ２の下面Ｗ２ｂには、回転規制部２４に対応してそれぞれ嵌め合う規制溝部Ｗ４が形成される。
【0083】
回転軸線校正用治具７０には、先端測定円柱面７４と、基端測定円柱面７５と、が設けられる。これら先端測定円柱面７４と、基端測定円柱面７５と、とは、三次元測定機１において、プローブ１７を接触し、プローブ１７を用いてキャリブレーションされた図示しない横向きのプローブ用いてその三次元位置を測定する。
先端測定円柱面７４は、測定円柱部７１の先端外周面に形成される。先端測定円柱面７４は、測定円柱部７１の先端における全周面に形成される。先端測定円柱面７４は、Ｚ方向に軸線を有する円筒面とされる。
先端測定円柱面７４は、測定円柱部７１の先端外周面に形成される。先端測定円柱面７４は、測定円柱部７１の先端における全周面に形成される。先端測定円柱面７４は、Ｚ方向に軸線を有する円筒面とされる。
【0084】
基端測定円柱面７５は、測定円柱部７１の基端外周面に形成される。基端測定円柱面７５は、測定円柱部７１の基端における全周面に形成される。基端測定円柱面７５は、Ｚ方向に軸線を有する円筒面とされる。
先端測定円柱面７４の径寸法と、基端測定円柱面７５の径寸法とは、等しい大きさに設定される。先端測定円柱面７４と基端測定円柱面７５とは、測定円柱部７１の外周面において、Ｚ方向に連続していてもよい。
先端測定円柱面７４の径寸法と、基端測定円柱面７５の径寸法とは、等しい大きさに設定される。先端測定円柱面７４と基端測定円柱面７５とは、測定円柱部７１の外周面において、Ｚ方向に連続していてもよい。
【0085】
ここで、先端測定円柱面７４と、基端測定円柱面７５とは、いずれも同じ表面粗さとされる。具体的には、先端測定円柱面７４と、基端測定円柱面７５とは、例えば、表面粗さＲａ０．４μｍ～０．８μｍ程度の範囲とされることができる。
【0086】
以下、回転軸線校正用治具７０を用いて、三次元測定機１における回転テーブル５の座標系を登録する際に、回転テーブル５の回転軸線を校正するための方法について説明する。
【0087】
本実施形態の回転軸線校正用治具７０は、回転テーブル５の回転軸線の校正をおこなう際には、校正工程の前工程として、回転テーブル５上の固定治具２０に取り付けられる。このとき、第１実施形態において説明したように、回転軸線校正用治具７０下端の被係止端部Ｗ３を貫通孔２３に挿入し、駆動部５２を回転させて、クランプ装置５０により被係止端部Ｗ３をＺ方向下向きに引張しながら位置設定して固定する。
【0088】
この状態で、較正工程を開始する。
まず、回転軸線校正用治具７０の回転軸線を読み取る第１読み取り工程をおこなう。
第１読み取り工程においては、三次元測定機１の移動機構１９によりプローブ１７を定盤１１に対して三次元移動して、プローブ１７を回転軸線校正用治具７０の表面に接触させる。このとき、プローブ１７としては、水平方向に向いたスタイラスを用いることができる。特に、プローブ１７を用いてキャリブレーションされた横向きのプローブ用いることができる。
まず、回転軸線校正用治具７０の回転軸線を読み取る第１読み取り工程をおこなう。
第１読み取り工程においては、三次元測定機１の移動機構１９によりプローブ１７を定盤１１に対して三次元移動して、プローブ１７を回転軸線校正用治具７０の表面に接触させる。このとき、プローブ１７としては、水平方向に向いたスタイラスを用いることができる。特に、プローブ１７を用いてキャリブレーションされた横向きのプローブ用いることができる。
【0089】
まず、第１先端読み取り工程として、先端測定円柱面７４の座標位置を読み取る。第１先端読み取り工程においては、円筒面である先端測定円柱面７４の曲率が算出されるか、円筒面である先端測定円柱面７４の中心軸線における所定の高さ位置が算出される。このため、第１先端読み取り工程においては、先端測定円柱面７４の周方向で少なくとも３点以上の座標位置を読み取る。さらに、異なる高さ位置として先端測定円柱面７４の周方向での座標位置の読み取りを追加してもよい。
【0090】
次いで、第１基端読み取り工程として、基端測定円柱面７５の座標位置を読み取る。第１基端読み取り工程においては、円筒面である基端測定円柱面７５の曲率が算出されるか、円筒面である基端測定円柱面７５の中心軸線における所定の高さ位置が算出される。このため、第１基読み取り工程においては、基端測定円柱面７５の周方向で少なくとも３点以上の座標位置を読み取る。さらに、異なる高さ位置として基端測定円柱面７５の周方向での座標位置の読み取りを追加してもよい。
【0091】
第１読み取り工程として、第１先端読み取り工程と第１基端読み取り工程とで読み取った座標位置から、測定円柱部７１の軸線を第１算出軸線として三次元での位置および傾きを算出する。
なお、第１読み取り工程として、第１先端読み取り工程と第１基端読み取り工程とを同時におこなって上側の円弧形状と下側の円弧形状とを同時に測定し、測定円柱部７１の軸線を算出することもできる。
なお、第１読み取り工程として、第１先端読み取り工程と第１基端読み取り工程とを同時におこなって上側の円弧形状と下側の円弧形状とを同時に測定し、測定円柱部７１の軸線を算出することもできる。
【0092】
次いで、回転工程として、回転テーブル５を所定角度回転する。この工程では、次の第２読み取り工程での読み取りに対する準備として、回転テーブル５および、回転テーブル５に載置された回転軸線校正用治具７０を所定角度回転させる。
【0093】
ここで、本実施形態の回転工程では、回転角度を１８０ｄｅｇとする。なお、回転角度を１８０ｄｅｇとした場合には、回転軸線校正用治具７０の回転軸線を読み取る工程を２回おこなう。
【0094】
次いで、回転軸線校正用治具７０の回転軸線を読み取る第２読み取り工程をおこなう。
第２読み取り工程においては、第１読み取り工程と同様に、三次元測定機１の移動機構１９によりプローブ１７を定盤１１に対して三次元移動して、プローブ１７を回転軸線校正用治具７０の表面に接触させる。
第２読み取り工程においては、第１読み取り工程と同様に、三次元測定機１の移動機構１９によりプローブ１７を定盤１１に対して三次元移動して、プローブ１７を回転軸線校正用治具７０の表面に接触させる。
【0095】
まず、第２先端読み取り工程として、第１先端読み取り工程と同様に、先端測定円柱面７４の座標位置を読み取る。第２先端読み取り工程においては、円筒面である先端測定円柱面７４の曲率が算出されるか、円筒面である先端測定円柱面７４の中心軸線における所定の高さ位置が算出される。このため、第２先端読み取り工程においては、先端測定円柱面７４の周方向で少なくとも３点以上の座標位置を読み取る。さらに、異なる高さ位置として先端測定円柱面７４の周方向での座標位置の読み取りを追加してもよい。なお、第２先端読み取り工程においては、第１先端読み取り工程と同様の精度を維持できれば、適宜、その設定は変更が可能である。
【0096】
次いで、第２基端読み取り工程として、第１基端読み取り工程と同様に、基端測定円柱面７５の座標位置を読み取る。第２基端読み取り工程においては、円筒面である基端測定円柱面７５の曲率が算出されるか、円筒面である基端測定円柱面７５の中心軸線における所定の高さ位置が算出される。このため、第２基読み取り工程においては、基端測定円柱面７５の周方向で少なくとも３点以上の座標位置を読み取る。さらに、異なる高さ位置として基端測定円柱面７５の周方向での座標位置の読み取りを追加してもよい。なお、第２基端読み取り工程においては、第１基端読み取り工程と同様の精度を維持できれば、適宜、その設定は変更が可能である。
【0097】
第２読み取り工程として、第２先端読み取り工程と第２基端読み取り工程とで読み取った座標位置から、測定円柱部７１の軸線を第２算出軸線として三次元での位置および傾きを算出する。
なお、第２読み取り工程として、第２先端読み取り工程と第２基端読み取り工程とを同時におこなって上側の円弧形状と下側の円弧形状とを同時に測定し、測定円柱部７１の軸線を算出することもできる。
なお、第２読み取り工程として、第２先端読み取り工程と第２基端読み取り工程とを同時におこなって上側の円弧形状と下側の円弧形状とを同時に測定し、測定円柱部７１の軸線を算出することもできる。
【0098】
次に、算出工程として、第１読み取り工程で算出した第１算出軸線と、第２読み取り工程で算出した第２算出軸線とから、回転テーブル５の実際の回転軸線である実回転軸線の空間座標系を算出する。二つの要素の対称要素を取り出すと、回転テーブル５の座標と（機械座標系）傾きを決定することができる。
【0099】
ここで、本実施形態においては、実回転軸線は、第１算出軸線と第２算出軸線とからそれぞれの対称要素を計算した直線として算出される。また、実回転軸線は対称要素を計算して算出するため、その導出に二つの要素が交差していることを前提としない。この際、三次元測定機１は、この要素を基準スタイラスによって作成される機械座標系の中に取り込む。ここで、実回転軸線の機械座標系への取り込みは、Ｚがゼロの平面と交差するポイントで取り込むことになる。したがって、回転軸線校正用治具７０においては、測定円柱部７１の軸のみを測定して、実回転軸線のみを算出すればよい。
また、回転軸線校正用治具７０においては、二つの円要素間の高さ距離の差を１９０ｍｍ以上として測定することができる。これにより、読み取り工程における測定軸線長を大きくして、算出する軸線・座標系としての精度を向上することができる。したがって、補正精度制度をより一層向上することができる。
また、回転軸線校正用治具７０においては、二つの円要素間の高さ距離の差を１９０ｍｍ以上として測定することができる。これにより、読み取り工程における測定軸線長を大きくして、算出する軸線・座標系としての精度を向上することができる。したがって、補正精度制度をより一層向上することができる。
【0100】
ここで、機械座標系のまま回転テーブル５の位置が０度と１８０度の位置で基準軸測定円柱７０の円柱を同一条件で測定する。このとき、測定における違いは回転テーブル５の角度のみである。すると、二つの円柱軸を測定する二つの要素の対象要素が回転テーブル５における機械座標系での回転軸として読み取ることができる。なお、対称要素を選択するには、二つの角度条件が相対することが必須条件である。
なお、概念的に、第１算出軸線と第２算出軸線とが１点で交差している場合には、この交点をとおり第１算出軸線と第２算出軸線とで為す角の二等分線が実回転軸線として算出されてもよい。第１算出軸線と第２算出軸線とが交差していない場合には、Ｚ方向において、第１算出軸線と第２算出軸線とから等距離にある直線が実回転軸線として算出されてもよい。
なお、概念的に、第１算出軸線と第２算出軸線とが１点で交差している場合には、この交点をとおり第１算出軸線と第２算出軸線とで為す角の二等分線が実回転軸線として算出されてもよい。第１算出軸線と第２算出軸線とが交差していない場合には、Ｚ方向において、第１算出軸線と第２算出軸線とから等距離にある直線が実回転軸線として算出されてもよい。
【0101】
ここで、現実世界では、どれだけ精密なキャリブレーションを施しても、回転テーブル５の回転軸線は、正確な鉛直方向の直線とは一致しない。したがって、回転軸線が鉛直方向に向いているという前提で、回転テーブル５を用いた三次元測定をおこなうと、測定誤差が発生することを防ぐことができない。
【0102】
ところが、本実施形態で求めた実回転軸線は、実際の回転テーブル５における回転軸線そのものである。したがって、たとえこの実回転軸線が鉛直方向に対して傾いていても、実際の傾きが正確に把握できていれば、この回転テーブル５を用いる三次元測定において、その正確性を極めて精密に担保することができる。
【0103】
さらに、回転テーブル５の実回転軸線を正確に求めることが可能であるため、三次元測定機１における実回転軸測定を、載せ替えたワークＷ毎におこなう必要がなくなる。
【0104】
つまり、従来の三次元測定機１では、被測定対象物であるワークＷを回転テーブル５に載せ替える度に測定プログラムの中で実回転軸測定を含ませていたが、機械座標系の中でのワークＷの座標系を確立させるためのデータムの確立に必要な測定を行えばよく、毎回のワークＷ測定で回転軸線の測定を排除することができる。つまり、毎回おこなう必要のあったキャリブレーションの工程を、省略することが可能となる。
【0105】
すなわち、一度起動させた三次元測定機１において、その起動時に上述したキャリブレーションの工程をおこなって、回転テーブル５の実回転軸線の座標系を算出することで、それ以後、実回転軸線座標を算出し直すことなく、ワークＷを回転させる必要のある三次元形状測定を、正確性を維持したまま、異なるワークＷで連続しておこなうことが可能となる。
【0106】
これにより、本実施形態の回転軸線校正用治具７０を用いて、三次元測定機１の回転テーブル５の座標系を登録する際に回転テーブル５の回転軸線を校正することで、回転テーブル５の回転軸線校正に関する工程数を大幅に削減し、かつ、工程に係る作業時間を大幅に短縮し、効率化を図ることが可能となる。
【0107】
本実施形態においては、上述した実施形態と同等の効果を奏することができるとともに、さらに、一度計測したワークの座標系をコンピュータ等に記憶させることにより、多種類のワークに対する再測定の際、いちいち座標系を再度測定せずに前回の値を自動的に呼び出して自動測定をおこなうことができるため、２度目以降の測定においては段取りが不要になり、半分以下の時間で作業を終えることが可能になるという効果を奏することができる。
【0108】
以下、本発明に係るクランプ装置、固定治具、三次元測定機、メンテナンス治具の第３実施形態を、図面に基づいて説明する。
図２４は、本実施形態における固定治具のメンテナンス治具を示す斜視図である。図２５は、本実施形態における固定治具のメンテナンス治具を示す上面図である。図２６は、本実施形態における固定治具のメンテナンス治具を示す断面図である。図２７は、本実施形態における固定治具のメンテナンス治具を示す断面図である。
本実施形態において上述した第１および第２実施形態と異なるのはメンテナンス治具に関する点であり、これ以外の対応する構成要素に関しては、同一の符号を付してその説明を省略する。
図２４は、本実施形態における固定治具のメンテナンス治具を示す斜視図である。図２５は、本実施形態における固定治具のメンテナンス治具を示す上面図である。図２６は、本実施形態における固定治具のメンテナンス治具を示す断面図である。図２７は、本実施形態における固定治具のメンテナンス治具を示す断面図である。
本実施形態において上述した第１および第２実施形態と異なるのはメンテナンス治具に関する点であり、これ以外の対応する構成要素に関しては、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0109】
本実施形態のメンテナンス治具９０は、固定治具２０において固定孔部２２を固定台部２１から離間させるために用いる。
具体的には、固定孔部２２は、下縁の切り欠き２２ｄと固定台部２１の凸条２１ｄとが嵌め合わされている。このため、固定孔部２２を傾けないで姿勢を維持したまま正確に固定台部２１から鉛直方向に移動させないと、固定孔部２２を固定台部２１から外すことができない。
このため、固定孔部２２を固定台部２１から容易に外すための治具としてメンテナンス治具９０を用いる。
具体的には、固定孔部２２は、下縁の切り欠き２２ｄと固定台部２１の凸条２１ｄとが嵌め合わされている。このため、固定孔部２２を傾けないで姿勢を維持したまま正確に固定台部２１から鉛直方向に移動させないと、固定孔部２２を固定台部２１から外すことができない。
このため、固定孔部２２を固定台部２１から容易に外すための治具としてメンテナンス治具９０を用いる。
【0110】
本実施形態のメンテナンス治具９０は、図２４～図２７に示すように、円柱部９１と、引掛部９３ａ，９３ｂと、押し出し部９７と、を有する。
円柱部９１は、貫通孔２３とほぼ等しい径寸法を有し、貫通孔２３に挿入可能とされる。円柱部９１は、貫通孔２３に挿入した場合に、下端部９１ａが収納部２６の内部構造に当接した状態で、上端部９１ｂが貫通孔２３からＺ方向上側位置に突出する軸方向長さ寸法を有する。円柱部９１は、軸方向の全長でほぼ等しい径寸法とされる。円柱部９１には、軸方向の途中位置に段差９１ｄが形成される。段差９１ｄよりも上端部９１ｂに近接する位置では、多少縮径されていてもよい。
円柱部９１は、貫通孔２３とほぼ等しい径寸法を有し、貫通孔２３に挿入可能とされる。円柱部９１は、貫通孔２３に挿入した場合に、下端部９１ａが収納部２６の内部構造に当接した状態で、上端部９１ｂが貫通孔２３からＺ方向上側位置に突出する軸方向長さ寸法を有する。円柱部９１は、軸方向の全長でほぼ等しい径寸法とされる。円柱部９１には、軸方向の途中位置に段差９１ｄが形成される。段差９１ｄよりも上端部９１ｂに近接する位置では、多少縮径されていてもよい。
【0111】
円柱部９１は、軸方向に貫通する貫通孔９６を有する。貫通孔９６は、円柱部９１と同軸に形成される。貫通孔９６は上端部９１ｂ側の径寸法が、下端部９１ａ側の径寸法よりも大きい。貫通孔９６の下端部９１ａ側には雌ネジが形成されて、雄ネジである押し出し部９７が螺合される。押し出し部９７は、貫通孔９６内部に収納されている。押し出し部９７の上端面には、工具差し込み穴９７ｄが形成されている。工具差し込み穴９７ｄに所定の工具を差し込み、押し出し部９７を回転させることで、押し出し部９７が円柱部９１の下端部９１ａから下方に突出することができる。
【0112】
円柱部９１の下端部９１ａに近接する外周面には、収納凹部９２ａ，９２ｂが形成される。収納凹部９２ａ，９２ｂは、円柱部９１の軸線に対称な位置に２箇所形成される。収納凹部９２ａ，９２ｂは、下端部９１ａとは接触しない位置に形成される。収納凹部９２ａと収納凹部９２ｂとは、互いに円柱部９１の軸線に対称な形状に形成される。収納凹部９２ａと収納凹部９２ｂとには、それぞれ、引掛部９３ａおよび引掛部９３ｂが配置される。
【0113】
収納凹部９２ａの引掛部９３ａと収納凹部９２ｂの引掛部９３ｂとは、互いに円柱部９１の軸線に対称な形状に形成される。
引掛部９３ａは、収納凹部９２ａに設けられた回転軸９４ａによって回動可能として、収納凹部９２ａの内部に備えられる。回転軸９４ａは、収納凹部９２ａの下端部９１ａに近接する位置に円柱部９１の軸線方向と直交する方向に延在する。引掛部９３ａは、Ｚ方向の下端が回転軸９４ａによって支持され、引掛部９３ａの上端が回転軸９４ａ回りに回転動作可能とされている。引掛部９３ａの下端よりも、円柱部９１の径方向外側となる収納凹部９２ａには、引掛部９３ａの回動位置を規制する角度規制部９２ｃが形成される。角度規制部９２ｃにより、引掛部９３ａの上端が所定角以上開かないように角度規制されている。
引掛部９３ａは、収納凹部９２ａに設けられた回転軸９４ａによって回動可能として、収納凹部９２ａの内部に備えられる。回転軸９４ａは、収納凹部９２ａの下端部９１ａに近接する位置に円柱部９１の軸線方向と直交する方向に延在する。引掛部９３ａは、Ｚ方向の下端が回転軸９４ａによって支持され、引掛部９３ａの上端が回転軸９４ａ回りに回転動作可能とされている。引掛部９３ａの下端よりも、円柱部９１の径方向外側となる収納凹部９２ａには、引掛部９３ａの回動位置を規制する角度規制部９２ｃが形成される。角度規制部９２ｃにより、引掛部９３ａの上端が所定角以上開かないように角度規制されている。
【0114】
引掛部９３ａは、下端から上端へと向かう方向が、円柱部９１の軸線方向に沿った方向に向いた場合には、収納凹部９２ａの内部に収納されて、円柱部９１の外周面よりも径方向外側にはみ出さない。この引掛部９３ａが上向きとなった状態を収納状態と称する。また、引掛部９３ａは、引掛部９３ａの上端が回転軸９４ａ回りに回転して、角度規制部９２ｃに当接した場合には、引掛部９３ａの上端が円柱部９１の外周面よりも径方向外側にはみ出す状態となる。この引掛部９３ａが斜めに向いた状態をはみ出し状態と称する。
【0115】
引掛部９３ｂは、収納凹部９２ｂに設けられた回転軸９４ｂによって回動可能として、収納凹部９２ｂの内部に備えられる。回転軸９４ｂは、収納凹部９２ｂの下端部９１ａに近接する位置に円柱部９１の軸線方向と直交する方向に延在する。引掛部９３ｂは、Ｚ方向の下端が回転軸９４ｂによって支持され、引掛部９３ｂの上端が回転軸９４ｂ回りに回転動作可能とされている。引掛部９３ｂの下端よりも、円柱部９１の径方向外側となる収納凹部９２ｂには、引掛部９３ｂの回動位置を規制する角度規制部９２ｄが形成される。角度規制部９２ｄにより、引掛部９３ｂの上端が所定角以上開かないように角度規制されている。
【0116】
引掛部９３ｂは、下端と上端とが、円柱部９１の軸線方向に沿った方向に向いた場合には、収納凹部９２ｂの内部に収納されて、円柱部９１の外周面よりも径方向外側にはみ出さない。この引掛部９３ｂが上向きとなった状態を収納状態と称する。また、引掛部９３ｂは、引掛部９３ｂの上端が回転軸９４ｂ回りに回転して、角度規制部９２ｄに当接した場合には、引掛部９３ｂの上端が円柱部９１の外周面よりも径方向外側にはみ出す状態となる。この引掛部９３ｂが斜めに向いた状態をはみ出し状態と称する。
【0117】
収納凹部９２ａの内部には、貫通孔９５ａが開口している。貫通孔９５ａは、直線状の軸線を有する。貫通孔９５ａの軸線は、円柱部９１の軸線に対して斜めにねじれの位置に形成される。貫通孔９５ａの一端は収納凹部９２ａの内部に開口し、貫通孔９５ａの他端は段差９１ｄよりも上端部９１ｂに近接する円柱部９１の外周面に開口する。
貫通孔９５ａの一端は、収納状態の引掛部９３ａの上端付近に開口する。これにより、貫通孔９５ａに棒状の工具を差し込むことで、収納状態の引掛部９３ａの上端付近に当接して、回転軸９４ａ回りに回転させることができる。つまり、貫通孔９５ａは、引掛部９３ａを収納状態からはみ出し状態へと移行させる工具を、円柱部９１の外周面から収納凹部９２ａへと連通可能としている。
貫通孔９５ａの一端は、収納状態の引掛部９３ａの上端付近に開口する。これにより、貫通孔９５ａに棒状の工具を差し込むことで、収納状態の引掛部９３ａの上端付近に当接して、回転軸９４ａ回りに回転させることができる。つまり、貫通孔９５ａは、引掛部９３ａを収納状態からはみ出し状態へと移行させる工具を、円柱部９１の外周面から収納凹部９２ａへと連通可能としている。
【0118】
収納凹部９２ｂの内部には、貫通孔９５ｂが開口している。貫通孔９５ｂは、直線状の軸線を有する。貫通孔９５ｂの軸線は、円柱部９１の軸線に対して斜めにねじれの位置に形成される。貫通孔９５ｂの一端は収納凹部９２ｂの内部に開口し、貫通孔９５ｂの他端は段差９１ｄよりも上端部９１ｂに近接する円柱部９１の外周面に開口する。
貫通孔９５ｂの一端は、収納状態の引掛部９３ｂの上端付近に開口する。これにより、貫通孔９５ｂに棒状の工具を差し込むことで、収納状態の引掛部９３ｂの上端付近に当接して、回転軸９４ｂ回りに回転させることができる。つまり、貫通孔９５ｂは、引掛部９３ｂを収納状態からはみ出し状態へと移行させる工具を、円柱部９１の外周面から収納凹部９２ｂへと連通可能としている。
貫通孔９５ｂの一端は、収納状態の引掛部９３ｂの上端付近に開口する。これにより、貫通孔９５ｂに棒状の工具を差し込むことで、収納状態の引掛部９３ｂの上端付近に当接して、回転軸９４ｂ回りに回転させることができる。つまり、貫通孔９５ｂは、引掛部９３ｂを収納状態からはみ出し状態へと移行させる工具を、円柱部９１の外周面から収納凹部９２ｂへと連通可能としている。
【0119】
図２８は、本実施形態におけるメンテナンス治具を固定治具に挿入した状態を示す断面図である。図２９は、本実施形態の固定治具における固定孔部をメンテナンス治具によって固定台部から取り外す状態を示す断面図である。
本実施形態のメンテナンス治具９０は、あらかじめ、引掛部９３ａを収納凹部９２ａに収納し、引掛部９３ｂを収納凹部９２ｂに収納して、両方の引掛部９３ａ，９３ｂが円柱部９１の外周面よりも径方向外側にはみ出さない収納状態としておく。
同時に、メンテナンス治具９０は、あらかじめ、押し出し部９７が、貫通孔９６内部に収納された状態としておく。このとき、押し出し部９７は円柱部９１の下端部９１ａから下方に突出していない。
本実施形態のメンテナンス治具９０は、あらかじめ、引掛部９３ａを収納凹部９２ａに収納し、引掛部９３ｂを収納凹部９２ｂに収納して、両方の引掛部９３ａ，９３ｂが円柱部９１の外周面よりも径方向外側にはみ出さない収納状態としておく。
同時に、メンテナンス治具９０は、あらかじめ、押し出し部９７が、貫通孔９６内部に収納された状態としておく。このとき、押し出し部９７は円柱部９１の下端部９１ａから下方に突出していない。
【0120】
固定治具２０において固定孔部２２を固定台部２１から離間させる際には、図２８に示すように、メンテナンス治具９０を、下端部９１ａから貫通孔２３に挿入する。このとき、円柱部９１の軸線が貫通孔２３の軸線と一致するように挿入する。
さらに、円柱部９１を下向きに移動して、円柱部９１の外周面では収納凹部９２ａ，９２ｂが天井部２６ａよりも収納部２６の内部に進入して天井部２６ａより下側になるＺ方向位置まで挿入する。なお、少なくとも、引掛部９３ａ，９３ｂが回転軸９４ａ，９４ｂ回りに回動可能な位置まで挿入する。つまり、天井部２６ａよりも引掛部９３ａ，９３ｂの上端がＺ方向で下側位置とされることができる。
同時に、円柱部９１の外周面では、段差９１ｄが上面２２ａと同じ高さか上面２２ａよりも上側に位置していることが好ましい。なお、少なくとも、円柱部９１の外周面における貫通孔９５ａ，９５ｂの開口が上面２２ａよりも上方に位置することが好ましい。
あるいは、下端部９１ａが収納部２６内の部材に当接するまで挿入してもよい。
さらに、円柱部９１を下向きに移動して、円柱部９１の外周面では収納凹部９２ａ，９２ｂが天井部２６ａよりも収納部２６の内部に進入して天井部２６ａより下側になるＺ方向位置まで挿入する。なお、少なくとも、引掛部９３ａ，９３ｂが回転軸９４ａ，９４ｂ回りに回動可能な位置まで挿入する。つまり、天井部２６ａよりも引掛部９３ａ，９３ｂの上端がＺ方向で下側位置とされることができる。
同時に、円柱部９１の外周面では、段差９１ｄが上面２２ａと同じ高さか上面２２ａよりも上側に位置していることが好ましい。なお、少なくとも、円柱部９１の外周面における貫通孔９５ａ，９５ｂの開口が上面２２ａよりも上方に位置することが好ましい。
あるいは、下端部９１ａが収納部２６内の部材に当接するまで挿入してもよい。
【0121】
次いで、所定の工具を用いて、貫通孔９５ａを介して収納状態の引掛部９３ａを回転軸９４ａ回りに回転させ、引掛部９３ａを収納状態からはみ出し状態へと移行させる。同様に、所定の工具を用いて、貫通孔９５ｂを介して収納状態の引掛部９３ｂを回転軸９４ｂ回りに回転させ、引掛部９３ｂを収納状態からはみ出し状態へと移行させる。これにより、図２９に示すように、引掛部９３ａおよび引掛部９３ｂが収納部２６の内部で円柱部９１よりも拡径された状態となる。
【0122】
次いで、工具差し込み穴９７ｄに所定の工具を差し込んで、押し出し部９７を回転させる。貫通孔９６内部に収納されていた押し出し部９７は、回転されることにより、円柱部９１の下端部９１ａから下方に突出する。
すると、下端部９１ａから突出した押し出し部９７の下端が、クランプ装置５０の駆動部５２、基端部５４Ａ，５４Ｂなど、貫通孔２３の直下位置にある部材に当接する。さらに、押し出し部９７を回転させると、押し出し部９７が下端部９１ａから突出する寸法が増大し、押し出し部９７の下端が当接している部材を押圧する。そして、押し出し部９７の下端が当接している部材からの反力で、円柱部９１がＺ方向に上昇する。つまり、円柱部９１がＺ方向に固定台部２１から上向きに離間する。
すると、下端部９１ａから突出した押し出し部９７の下端が、クランプ装置５０の駆動部５２、基端部５４Ａ，５４Ｂなど、貫通孔２３の直下位置にある部材に当接する。さらに、押し出し部９７を回転させると、押し出し部９７が下端部９１ａから突出する寸法が増大し、押し出し部９７の下端が当接している部材を押圧する。そして、押し出し部９７の下端が当接している部材からの反力で、円柱部９１がＺ方向に上昇する。つまり、円柱部９１がＺ方向に固定台部２１から上向きに離間する。
【0123】
円柱部９１が上昇すると、円柱部９１よりも径方向外側に向けて拡径された引掛部９３ａおよび引掛部９３ｂが、貫通孔２３外縁の天井部２６ａに当接する。
引掛部９３ａが角度規制部９２ｃによる所定の角度で回転軸９４ａまわりの回動を規制されており、同様に、引掛部９３ｂが角度規制部９２ｄによる所定の角度で回転軸９４ｂまわりの回動を規制されている。このため、引掛部９３ａおよび引掛部９３ｂが当接した天井部２６ａ、つまり、固定孔部２２も円柱部９１と一緒に、固定台部２１からＺ方向上向きに離間する。
このとき、固定孔部２２は、固定台部２１に対して傾くことなく、姿勢を維持したまま、上方に移動する。
さらに、押し出し部９７を回転させると、引掛部９３ａおよび引掛部９３ｂに天井部２６ａが押圧されて、凸条２１ｄと切り欠き２２ｄとの接触面に沿って、固定孔部２２は、固定台部２１に対して上昇する。そして、凸条２１ｄと切り欠き２２ｄとが離間することで、固定孔部２２を、固定台部２１から外すことができる。
引掛部９３ａが角度規制部９２ｃによる所定の角度で回転軸９４ａまわりの回動を規制されており、同様に、引掛部９３ｂが角度規制部９２ｄによる所定の角度で回転軸９４ｂまわりの回動を規制されている。このため、引掛部９３ａおよび引掛部９３ｂが当接した天井部２６ａ、つまり、固定孔部２２も円柱部９１と一緒に、固定台部２１からＺ方向上向きに離間する。
このとき、固定孔部２２は、固定台部２１に対して傾くことなく、姿勢を維持したまま、上方に移動する。
さらに、押し出し部９７を回転させると、引掛部９３ａおよび引掛部９３ｂに天井部２６ａが押圧されて、凸条２１ｄと切り欠き２２ｄとの接触面に沿って、固定孔部２２は、固定台部２１に対して上昇する。そして、凸条２１ｄと切り欠き２２ｄとが離間することで、固定孔部２２を、固定台部２１から外すことができる。
【0124】
本実施形態のメンテナンス治具９０は、固定治具２０において、固定孔部２２を傾けないで姿勢を維持したまま正確に固定台部２１から鉛直方向に移動させることができ、固定孔部２２を固定台部２１から離間させることができる。これにより、凸条２１ｄと切り欠き２２ｄとが変形してしまうことがなく、容易に固定孔部２２を、固定台部２１から外すことができる。
【0125】
なお、メンテナンス治具９０は、固定台部２１にクランプ装置５０が取り付けられていない場合でも、固定孔部２２を固定台部２１から容易に取り外すことができる。この場合、押し出し部９７の下端は、固定台部２１の上面２１ｅに当接して、これを押圧する。
【産業上の利用可能性】
【0126】
本発明の活用例として、軸物部品の分解作業に応用が利く特殊工具を挙げることができる。
【符号の説明】
【0127】
１…三次元測定機
５…回転テーブル
２０…固定治具
２１…固定台部
２１ａ…台部
２１ｂ…固定フランジ
２１ｃ…穴
２１ｄ…凸条
２１ｅ…上面
２２…固定孔部
２２ａ…上面
２３…貫通孔
２４…回転規制部
２５…規制溝
２５ａ…開口部
２５ｄ…拡幅部
２６…収納部
２６ａ…天井部
２６ｄ…下溝
５０…クランプ装置
５１Ａ，５１Ｂ…係止片部
５２…雄ネジ部（駆動部）
５２ｄ…工具差し込み穴
５２Ａ，５２Ｂ…雌ネジ部
５３Ａ，５３Ｂ…柱状部
５４Ａ，５４Ｂ…基端部（基端）
５５Ａ，５５Ｂ…移動規制部
５６Ａ，５６Ｂ…突出部
５７Ａ，５７Ｂ…係止凸部
５８Ａａ，５８Ｂａ…第１規制面
５８Ａｂ，５８Ｂｂ…第２規制面
５８Ａｃ，５８Ｂｃ…第３規制面
５８Ａｄ，５８Ｂｄ…第４規制面
７０…回転軸線校正用治具
７１…測定円柱部
７２…フランジ部
７４…先端測定円柱面
７５…基端測定円柱面
９０…メンテナンス治具
９１…円柱部
９１ａ…下端部
９１ｂ…上端部
９１ｄ…段差
９２ａ，９２ｂ…収納凹部
９２ｃ，９２ｄ…角度規制部
９３ａ，９３ｂ…引掛部
９４ａ，９４ｂ…回転軸
９５ａ，９５ｂ…貫通孔
９６…貫通孔
９７…押し出し部
９７ｄ…工具差し込み穴
Ｗ…ワーク
Ｗ１…被係止部
Ｗ２…フランジ部
Ｗ２ａ…下面
Ｗ２ｂ…下面
Ｗ３…被係止端部
Ｗ３ａ…下端（端部）
Ｗ４…規制溝部
Ｗ５…傾斜固定面
Ｗ５ａ…周溝
５…回転テーブル
２０…固定治具
２１…固定台部
２１ａ…台部
２１ｂ…固定フランジ
２１ｃ…穴
２１ｄ…凸条
２１ｅ…上面
２２…固定孔部
２２ａ…上面
２３…貫通孔
２４…回転規制部
２５…規制溝
２５ａ…開口部
２５ｄ…拡幅部
２６…収納部
２６ａ…天井部
２６ｄ…下溝
５０…クランプ装置
５１Ａ，５１Ｂ…係止片部
５２…雄ネジ部（駆動部）
５２ｄ…工具差し込み穴
５２Ａ，５２Ｂ…雌ネジ部
５３Ａ，５３Ｂ…柱状部
５４Ａ，５４Ｂ…基端部（基端）
５５Ａ，５５Ｂ…移動規制部
５６Ａ，５６Ｂ…突出部
５７Ａ，５７Ｂ…係止凸部
５８Ａａ，５８Ｂａ…第１規制面
５８Ａｂ，５８Ｂｂ…第２規制面
５８Ａｃ，５８Ｂｃ…第３規制面
５８Ａｄ，５８Ｂｄ…第４規制面
７０…回転軸線校正用治具
７１…測定円柱部
７２…フランジ部
７４…先端測定円柱面
７５…基端測定円柱面
９０…メンテナンス治具
９１…円柱部
９１ａ…下端部
９１ｂ…上端部
９１ｄ…段差
９２ａ，９２ｂ…収納凹部
９２ｃ，９２ｄ…角度規制部
９３ａ，９３ｂ…引掛部
９４ａ，９４ｂ…回転軸
９５ａ，９５ｂ…貫通孔
９６…貫通孔
９７…押し出し部
９７ｄ…工具差し込み穴
Ｗ…ワーク
Ｗ１…被係止部
Ｗ２…フランジ部
Ｗ２ａ…下面
Ｗ２ｂ…下面
Ｗ３…被係止端部
Ｗ３ａ…下端（端部）
Ｗ４…規制溝部
Ｗ５…傾斜固定面
Ｗ５ａ…周溝
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【手続補正書】
【提出日】2022-04-14
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
円柱状の外周面に端部に向かって拡径する傾斜固定面を有する被係止端部を有する被係止部を位置決めして固定するクランプ装置であって、
前記傾斜固定面を直径方向両外側から挟持して前記被係止部を前記傾斜固定面が軸線回りに拡径する引張方向に引張して係止位置を規制する係止凸部を有する２つの係止片部と、
前記係止片部を互いに接近および離間させる駆動部と、
を有し、
前記係止片部が、
前記係止凸部が先端に設けられ前記引張方向に沿って延在する柱状部と、
前記柱状部の基端位置に設けられ前記直径方向となる移動方向へ前記係止片部の移動を可能とするとともに前記引張方向と前記移動方向と直交する厚さ方向への前記係止片部の移動を規制する移動規制部と、
を備え、
前記移動規制部には、
前記移動方向および前記厚さ方向に沿った第１規制面と、
対応する前記係止片部の前記第１規制面に対して摺動する第２規制面と、
前記移動方向に沿うとともに前記引張方向に交差し前記第１規制面に直交する第３規制面と、
が形成されて、
前記移動規制部が、前記厚さ方向に前記係止凸部の半分の厚さとして偏在し前記移動方向に延在する略直方体を有し、
前記移動規制部において、前記第３規制面がそれぞれの前記柱状部の基端位置における前記厚さ方向の中央位置に形成されて互いに対向し、
前記移動規制部において、前記第１規制面が一方の前記柱状部の基端位置から他方の前記柱状部の基端位置に向けて延在するとともに、前記第２規制面が他方の前記係止凸部の基端位置に前記引張方向で前記第１規制面に対向し、
２つの前記移動規制部において、それぞれの前記第３規制面が互いに摺動し、一方の前記第１規制面と他方の前記第２規制面とが互いに摺動する、
クランプ装置。
前記傾斜固定面を直径方向両外側から挟持して前記被係止部を前記傾斜固定面が軸線回りに拡径する引張方向に引張して係止位置を規制する係止凸部を有する２つの係止片部と、
前記係止片部を互いに接近および離間させる駆動部と、
を有し、
前記係止片部が、
前記係止凸部が先端に設けられ前記引張方向に沿って延在する柱状部と、
前記柱状部の基端位置に設けられ前記直径方向となる移動方向へ前記係止片部の移動を可能とするとともに前記引張方向と前記移動方向と直交する厚さ方向への前記係止片部の移動を規制する移動規制部と、
を備え、
前記移動規制部には、
前記移動方向および前記厚さ方向に沿った第１規制面と、
対応する前記係止片部の前記第１規制面に対して摺動する第２規制面と、
前記移動方向に沿うとともに前記引張方向に交差し前記第１規制面に直交する第３規制面と、
が形成されて、
前記移動規制部が、前記厚さ方向に前記係止凸部の半分の厚さとして偏在し前記移動方向に延在する略直方体を有し、
前記移動規制部において、前記第３規制面がそれぞれの前記柱状部の基端位置における前記厚さ方向の中央位置に形成されて互いに対向し、
前記移動規制部において、前記第１規制面が一方の前記柱状部の基端位置から他方の前記柱状部の基端位置に向けて延在するとともに、前記第２規制面が他方の前記係止凸部の基端位置に前記引張方向で前記第１規制面に対向し、
２つの前記移動規制部において、それぞれの前記第３規制面が互いに摺動し、一方の前記第１規制面と他方の前記第２規制面とが互いに摺動する、
クランプ装置。
【請求項2】
前記駆動部が、
互いの前記柱状部の基端位置に前記移動方向に沿って延在し同軸に形成された雌ネジ部と、
逆ネジが両端に形成されて前記雌ネジ部にそれぞれ螺合される雄ネジ部と、
を有する、
請求項１記載のクランプ装置。
互いの前記柱状部の基端位置に前記移動方向に沿って延在し同軸に形成された雌ネジ部と、
逆ネジが両端に形成されて前記雌ネジ部にそれぞれ螺合される雄ネジ部と、
を有する、
請求項１記載のクランプ装置。
【請求項3】
前記移動規制部が前記厚さ方向外側に突出して前記移動方向に延在する突出部を有し、前記突出部には、前記係止片部の前記引張方向への移動を規制する第４規制面が設けられる、
請求項１または２記載のクランプ装置。
請求項１または２記載のクランプ装置。
【請求項4】
請求項３記載のクランプ装置を備える固定治具であって、
前記係止凸部および前記柱状部が前記引張方向に突出するように前記クランプ装置を嵌め込み可能に前記移動方向に延在する規制溝を有するとともに回転テーブルに取り付けられる固定台部と、
前記固定台部に対して、前記係止片部が前記規制溝に沿って移動可能なように前記係止片部を覆った状態で、前記被係止端部が前記係止凸部によって固定可能な貫通孔を有する固定孔部と、
前記固定孔部に前記被係止端部を挿入した際に前記固定孔部に対して前記被係止部の回転規制可能とする回転規制部と、
を有し、
前記固定台部の前記規制溝が、前記クランプ装置を嵌め込んだ際に、前記突出部が前記移動方向に沿って移動可能とする拡幅部を前記引張方向の内部に有する
固定治具。
前記係止凸部および前記柱状部が前記引張方向に突出するように前記クランプ装置を嵌め込み可能に前記移動方向に延在する規制溝を有するとともに回転テーブルに取り付けられる固定台部と、
前記固定台部に対して、前記係止片部が前記規制溝に沿って移動可能なように前記係止片部を覆った状態で、前記被係止端部が前記係止凸部によって固定可能な貫通孔を有する固定孔部と、
前記固定孔部に前記被係止端部を挿入した際に前記固定孔部に対して前記被係止部の回転規制可能とする回転規制部と、
を有し、
前記固定台部の前記規制溝が、前記クランプ装置を嵌め込んだ際に、前記突出部が前記移動方向に沿って移動可能とする拡幅部を前記引張方向の内部に有する
固定治具。
【請求項5】
請求項４記載の固定治具を備える三次元測定機であって、
前記固定台部が取り付けられる回転テーブルを有し、
前記固定治具の前記固定孔部における貫通孔が前記回転テーブルの回転軸線と一致して設置される
三次元測定機。
前記固定台部が取り付けられる回転テーブルを有し、
前記固定治具の前記固定孔部における貫通孔が前記回転テーブルの回転軸線と一致して設置される
三次元測定機。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0008】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成で三次元測定機の回転テーブルに対する校正にかかる作業工程数と作業時間を短縮し、測定効率の向上を図り、測定精度の向上を可能とするクランプ装置、固定治具、三次元測定機を提供するという目的を達成しようとするものである。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0009】
上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、
円柱状の外周面に端部に向かって拡径する傾斜固定面を有する被係止端部を有する被係止部を位置決めして固定するクランプ装置であって、
前記傾斜固定面を直径方向両外側から挟持して前記被係止部を前記傾斜固定面が軸線回りに拡径する引張方向に引張して係止位置を規制する係止凸部を有する２つの係止片部と、
前記係止片部を互いに接近および離間させる駆動部と、
を有し、
前記係止片部が、
前記係止凸部が先端に設けられ前記引張方向に沿って延在する柱状部と、
前記柱状部の基端位置に設けられ前記直径方向となる移動方向へ前記係止片部の移動を可能とするとともに前記引張方向と前記移動方向と直交する厚さ方向への前記係止片部の移動を規制する移動規制部と、
を備え、
前記移動規制部には、
前記移動方向および前記厚さ方向に沿った第１規制面と、
対応する前記係止片部の前記第１規制面に対して摺動する第２規制面と、
前記移動方向に沿うとともに前記引張方向に交差し前記第１規制面に直交する第３規制面と、
が形成されて、
前記移動規制部が、前記厚さ方向に前記係止凸部の半分の厚さとして偏在し前記移動方向に延在する略直方体を有し、
前記移動規制部において、前記第３規制面がそれぞれの前記柱状部の基端位置における前記厚さ方向の中央位置に形成されて互いに対向し、
前記移動規制部において、前記第１規制面が一方の前記柱状部の基端位置から他方の前記柱状部の基端位置に向けて延在するとともに、前記第２規制面が他方の前記係止凸部の基端位置に前記引張方向で前記第１規制面に対向し、
２つの前記移動規制部において、それぞれの前記第３規制面が互いに摺動し、一方の前記第１規制面と他方の前記第２規制面とが互いに摺動する、
クランプ装置。
請求項２に記載した発明は、
請求項１に記載のクランプ装置であって、
前記駆動部が、
互いの前記柱状部の基端位置に前記移動方向に沿って延在し同軸に形成された雌ネジ部と、
逆ネジが両端に形成されて前記雌ネジ部にそれぞれ螺合される雄ネジ部と、
を有する。
請求項３に記載した発明は、
請求項１または２に記載のクランプ装置であって、
前記移動規制部が前記厚さ方向外側に突出して前記移動方向に延在する突出部を有し、前記突出部には、前記係止片部の前記引張方向への移動を規制する第４規制面が設けられる、
クランプ装置。
請求項４に記載した発明は、
請求項３記載のクランプ装置を備える固定治具であって、
前記係止凸部および前記柱状部が前記引張方向に突出するように前記クランプ装置を嵌め込み可能に前記移動方向に延在する規制溝を有するとともに回転テーブルに取り付けられる固定台部と、
前記固定台部に対して、前記係止片部が前記規制溝に沿って移動可能なように前記係止片部を覆った状態で、前記被係止端部が前記係止凸部によって固定可能な貫通孔を有する固定孔部と、
前記固定孔部に前記被係止端部を挿入した際に前記固定孔部に対して前記被係止部の回転規制可能とする回転規制部と、
を有し、
前記固定台部の前記規制溝が、前記クランプ装置を嵌め込んだ際に、前記突出部が前記移動方向に沿って移動可能とする拡幅部を前記引張方向の内部に有する、
固定治具。
請求項５に記載した発明は、
請求項４記載の固定治具を備える三次元測定機であって、
前記固定台部が取り付けられる回転テーブルを有し、
前記固定治具の前記固定孔部における貫通孔が前記回転テーブルの回転軸線と一致して設置される、
三次元測定機。
円柱状の外周面に端部に向かって拡径する傾斜固定面を有する被係止端部を有する被係止部を位置決めして固定するクランプ装置であって、
前記傾斜固定面を直径方向両外側から挟持して前記被係止部を前記傾斜固定面が軸線回りに拡径する引張方向に引張して係止位置を規制する係止凸部を有する２つの係止片部と、
前記係止片部を互いに接近および離間させる駆動部と、
を有し、
前記係止片部が、
前記係止凸部が先端に設けられ前記引張方向に沿って延在する柱状部と、
前記柱状部の基端位置に設けられ前記直径方向となる移動方向へ前記係止片部の移動を可能とするとともに前記引張方向と前記移動方向と直交する厚さ方向への前記係止片部の移動を規制する移動規制部と、
を備え、
前記移動規制部には、
前記移動方向および前記厚さ方向に沿った第１規制面と、
対応する前記係止片部の前記第１規制面に対して摺動する第２規制面と、
前記移動方向に沿うとともに前記引張方向に交差し前記第１規制面に直交する第３規制面と、
が形成されて、
前記移動規制部が、前記厚さ方向に前記係止凸部の半分の厚さとして偏在し前記移動方向に延在する略直方体を有し、
前記移動規制部において、前記第３規制面がそれぞれの前記柱状部の基端位置における前記厚さ方向の中央位置に形成されて互いに対向し、
前記移動規制部において、前記第１規制面が一方の前記柱状部の基端位置から他方の前記柱状部の基端位置に向けて延在するとともに、前記第２規制面が他方の前記係止凸部の基端位置に前記引張方向で前記第１規制面に対向し、
２つの前記移動規制部において、それぞれの前記第３規制面が互いに摺動し、一方の前記第１規制面と他方の前記第２規制面とが互いに摺動する、
クランプ装置。
請求項２に記載した発明は、
請求項１に記載のクランプ装置であって、
前記駆動部が、
互いの前記柱状部の基端位置に前記移動方向に沿って延在し同軸に形成された雌ネジ部と、
逆ネジが両端に形成されて前記雌ネジ部にそれぞれ螺合される雄ネジ部と、
を有する。
請求項３に記載した発明は、
請求項１または２に記載のクランプ装置であって、
前記移動規制部が前記厚さ方向外側に突出して前記移動方向に延在する突出部を有し、前記突出部には、前記係止片部の前記引張方向への移動を規制する第４規制面が設けられる、
クランプ装置。
請求項４に記載した発明は、
請求項３記載のクランプ装置を備える固定治具であって、
前記係止凸部および前記柱状部が前記引張方向に突出するように前記クランプ装置を嵌め込み可能に前記移動方向に延在する規制溝を有するとともに回転テーブルに取り付けられる固定台部と、
前記固定台部に対して、前記係止片部が前記規制溝に沿って移動可能なように前記係止片部を覆った状態で、前記被係止端部が前記係止凸部によって固定可能な貫通孔を有する固定孔部と、
前記固定孔部に前記被係止端部を挿入した際に前記固定孔部に対して前記被係止部の回転規制可能とする回転規制部と、
を有し、
前記固定台部の前記規制溝が、前記クランプ装置を嵌め込んだ際に、前記突出部が前記移動方向に沿って移動可能とする拡幅部を前記引張方向の内部に有する、
固定治具。
請求項５に記載した発明は、
請求項４記載の固定治具を備える三次元測定機であって、
前記固定台部が取り付けられる回転テーブルを有し、
前記固定治具の前記固定孔部における貫通孔が前記回転テーブルの回転軸線と一致して設置される、
三次元測定機。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0018】
本発明によれば、簡単な構成で三次元測定機の回転テーブルに対する校正にかかる作業工程数と作業時間を短縮し、測定効率の向上を図り、測定精度の向上を可能とするクランプ装置、固定治具、三次元測定機を提供することができるという効果を奏することが可能となる。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0023】
移動機構１９は、定盤１１の両端側に立設されたビーム支持体１２Ａ，１２Ｂを有し、各々の上端よりＸ軸方向に延びるビーム１３が支持されている。ビーム支持体１２Ａは、その下端がＹ軸駆動機構１４によってＹ軸方向に駆動される。ビーム支持体１２Ｂは、その下端がエアーベアリングによって定盤１１にＹ軸方向に移動自在に支持されている。ビーム１３には垂直方向（Ｚ軸方向）に延びるコラム１５が支持され、コラム１５はビーム１３に沿ってＸ軸方向に駆動される。コラム１５にはスピンドル１６が支持され、スピンドル１６はコラム１５に沿ってＺ軸方向に駆動される。各軸の駆動機構は、各軸における位置または移動量を検出する機能を有する。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0028】
固定台部２１は、回転テーブル５に取り付け固定される。固定台部２１は、図２に示すように、円柱状の台部２１ａを有する。台部２１ａの外周下端には、回転テーブル５に取り付けられる固定フランジ２１ｂが形成される。固定フランジ２１ｂは台部２１ａに対して外周外向きに拡径される。固定フランジ２１ｂには、ボルトＢ等により固定台部２１を回転テーブル５に取り付ける取り付け穴２１ｃが貫通して形成される。取り付け穴２１ｃは、固定フランジ２１ｂの周方向に離間して複数形成される。
台部２１ａは、後述するようにクランプ装置５０を支持している。
台部２１ａの上縁には、凸条２１ｄが周設される。
台部２１ａは、後述するようにクランプ装置５０を支持している。
台部２１ａの上縁には、凸条２１ｄが周設される。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0031】
固定孔部２２の上面２２ａは、ＰＴ方向に沿った平面状に形成される。固定孔部２２の上面２２ａは、Ｚ方向視して円形輪郭を有する。
固定孔部２２は、図２に示すように、貫通孔２３の周囲に被係止部Ｗ１を回転規制可能とする回転規制部２４を有する。回転規制部２４は、固定孔部２２の上面２２ａに突条として形成される。回転規制部２４は、固定孔部２２の上面２２ａに形成された溝に所定幅のキー部材を嵌め込んで形成される。
固定孔部２２は、図２に示すように、貫通孔２３の周囲に被係止部Ｗ１を回転規制可能とする回転規制部２４を有する。回転規制部２４は、固定孔部２２の上面２２ａに突条として形成される。回転規制部２４は、固定孔部２２の上面２２ａに形成された溝に所定幅のキー部材を嵌め込んで形成される。
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0036】
被係止端部Ｗ３は、図３，図４に示すように、円柱状の外周面を有する。被係止端部Ｗ３の径寸法は、貫通孔２３に挿入可能である。被係止端部Ｗ３の径寸法は、貫通孔２３に挿入可能なように貫通孔２３よりやや小さい。
被係止端部Ｗ３の下端Ｗ３ａに近接する外周面には、縮径された周溝Ｗ５ａが周設される。周溝Ｗ５ａの下端Ｗ３ａ側には、下端（端部）Ｗ３ａに向かって拡径する傾斜固定面Ｗ５が周設される。
被係止端部Ｗ３の下端Ｗ３ａに近接する外周面には、縮径された周溝Ｗ５ａが周設される。周溝Ｗ５ａの下端Ｗ３ａ側には、下端（端部）Ｗ３ａに向かって拡径する傾斜固定面Ｗ５が周設される。
【手続補正13】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0039】
規制溝２５は、平面視した一方の端部が台部２１ａの側周面に開口する開口部２５ａを有する。規制溝２５は、平面視した他方の端部は台部２１ａの凸条２１ｄまで達しておらず側周面に開口していない。規制溝２５は、台部２１ａの上面２１ｅにおける開口幅が全長でほぼ等しく設定される。
【手続補正14】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0040】
規制溝２５には、後述するクランプ装置５０の突出部５６Ａ，５６Ｂを規制溝２５に沿った方向に移動可能とする拡幅部２５ｄが上下方向で上面２１ｅから離間した位置に形成される。
拡幅部２５ｄは、台部２１ａの上面２１ｅにおける規制溝２５の開口幅よりもＴ方向の幅寸法が大きく形成されている。拡幅部２５ｄは、Ｐ方向における規制溝２５の全長に形成される。拡幅部２５ｄは、Ｐ方向における全長で同じ幅寸法かつ同じ高さ寸法として形成される。
拡幅部２５ｄは、台部２１ａの上面２１ｅにおける規制溝２５の開口幅よりもＴ方向の幅寸法が大きく形成されている。拡幅部２５ｄは、Ｐ方向における規制溝２５の全長に形成される。拡幅部２５ｄは、Ｐ方向における全長で同じ幅寸法かつ同じ高さ寸法として形成される。
【手続補正15】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0048】
基端部５４Ａは、柱状部５３Ａの下端とされ、柱状部５３Ａの上部よりもＰ方向に突出する。基端部５４Ａは、柱状部５３ＡとＴ方向にほぼ同じ厚さ寸法とされる。基端部５４Ａは、柱状部５３Ａと同様にＴ方向にほぼ均一な厚さ寸法とされる。基端部５４Ａには、Ｐ方向に貫通する貫通孔が形成されて、その内面に雌ネジ部５２Ａが形成される。
【手続補正16】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0075】
固定孔部２２の貫通孔２３に被係止端部Ｗ３が挿入された際に、フランジ部Ｗ２の下面Ｗ２ｂが固定孔部２２の上面２２ａに当接する。これにより、上面２２ａで規定された平面に対して、下面Ｗ２ｂが平行となるように、被係止部Ｗ１が位置決めされる。
同時に、フランジ部Ｗ２の下面Ｗ２ｂにおいて、規制溝部Ｗ４がそれぞれ対応する回転規制部２４に嵌め合わされる。
同時に、フランジ部Ｗ２の下面Ｗ２ｂにおいて、規制溝部Ｗ４がそれぞれ対応する回転規制部２４に嵌め合わされる。
【手続補正17】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0079】
以下、本発明に係るクランプ装置、固定治具、三次元測定機、回転軸線校正用治具の第２実施形態を、図面に基づいて説明する。
図２２は、本実施形態における回転軸線校正用治具を固定治具に取り付けた状態を示す斜視図である。図２３は、本実施形態における回転軸線校正用治具を固定治具から取り外した状態を示す斜視図である。
本実施形態において、上述した第１実施形態と異なるのは、回転軸線校正用治具に関する点であり、これ以外の上述した第１実施形態と対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
図２２は、本実施形態における回転軸線校正用治具を固定治具に取り付けた状態を示す斜視図である。図２３は、本実施形態における回転軸線校正用治具を固定治具から取り外した状態を示す斜視図である。
本実施形態において、上述した第１実施形態と異なるのは、回転軸線校正用治具に関する点であり、これ以外の上述した第１実施形態と対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【手続補正18】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0083】
回転軸線校正用治具７０には、先端測定円柱面７４と、基端測定円柱面７５と、が設けられる。これら先端測定円柱面７４と、基端測定円柱面７５と、とは、三次元測定機１において、プローブ１７と接触し、プローブ１７を用いてキャリブレーションされた図示しない横向きのプローブ用いてその三次元位置を測定する。
先端測定円柱面７４は、測定円柱部７１の先端外周面に形成される。先端測定円柱面７４は、測定円柱部７１の先端における全周面に形成される。先端測定円柱面７４は、Ｚ方向に軸線を有する円筒面とされる。
先端測定円柱面７４は、測定円柱部７１の先端外周面に形成される。先端測定円柱面７４は、測定円柱部７１の先端における全周面に形成される。先端測定円柱面７４は、Ｚ方向に軸線を有する円筒面とされる。
【手続補正19】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0090】
次いで、第１基端読み取り工程として、基端測定円柱面７５の座標位置を読み取る。第１基端読み取り工程においては、円筒面である基端測定円柱面７５の曲率が算出されるか、円筒面である基端測定円柱面７５の中心軸線における所定の高さ位置が算出される。このため、第１基端読み取り工程においては、基端測定円柱面７５の周方向で少なくとも３点以上の座標位置を読み取る。さらに、異なる高さ位置として基端測定円柱面７５の周方向での座標位置の読み取りを追加してもよい。
【手続補正20】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0099】
ここで、本実施形態においては、実回転軸線は、第１算出軸線と第２算出軸線とからそれぞれの対称要素を計算した直線として算出される。また、実回転軸線は対称要素を計算して算出するため、その導出に二つの要素が交差していることを前提としない。この際、三次元測定機１は、この要素を基準スタイラスによって作成される機械座標系の中に取り込む。ここで、実回転軸線の機械座標系への取り込みは、Ｚがゼロの平面と交差するポイントで取り込むことになる。したがって、回転軸線校正用治具７０においては、測定円柱部７１の軸のみを測定して、実回転軸線のみを算出すればよい。
また、回転軸線校正用治具７０においては、二つの円要素間の高さ距離の差を１９０ｍｍ以上として測定することができる。これにより、読み取り工程における測定軸線長を大きくして、算出する軸線・座標系としての精度を向上することができる。したがって、補正精度をより一層向上することができる。
また、回転軸線校正用治具７０においては、二つの円要素間の高さ距離の差を１９０ｍｍ以上として測定することができる。これにより、読み取り工程における測定軸線長を大きくして、算出する軸線・座標系としての精度を向上することができる。したがって、補正精度をより一層向上することができる。