特開 2024-129891 三次元座標測定機

(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】P2024129891

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】三次元座標測定機

(51)【国際特許分類】

   G01B 5/00 20060101AFI20240920BHJP

【ＦＩ】

G01B5/00 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023039262

(22)【出願日】2023-03-14

(71)【出願人】

【識別番号】000151494

【氏名又は名称】株式会社東京精密

(74)【代理人】

【識別番号】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(74)【代理人】

【識別番号】100170069

【弁理士】

【氏名又は名称】大原 一樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128635

【弁理士】

【氏名又は名称】松村 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100140992

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲政

(72)【発明者】

【氏名】高梨 陵

【テーマコード（参考）】

2F062

【Ｆターム（参考）】

2F062AA04

2F062AA51

2F062CC26

2F062EE01

2F062FF02

2F062MM02

2F062MM09

(57)【要約】

【課題】定盤上の測定範囲を確保しつつ定盤の小型化を図ることができる三次元座標測定機を提供する。
【解決手段】定盤１０は、定盤１０には、右Ｙキャリッジ１６の側の定盤１０の下面１０Ｂに定盤１０の前後方向に延びた溝４０により形成されるＹガイド４２が設けられ、右Ｙキャリッジ１６は、定盤１０の上面１０Ｔに対向して配置される基部５２と、定盤１０の下面１０Ｂ側からＹガイド４２を挟み込むように対向する一対の右側部５４及び左側部５６とを有する。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下面と側面を有し、測定対象物を載置する定盤と、
測定プローブを支持し、前記定盤を跨いで前記定盤の前後方向に移動自在な門型のＹキャリッジであって、二つの支柱部材により前記定盤に支持されるＹキャリッジと、
前記二つの支柱部材は、前記Ｙキャリッジを前後方向に駆動する駆動機構をもつ第１支柱部材と、前記第１支柱部材に追従移動する第２支柱部材とを有し、
前記定盤には、前記第１支柱部材の側の前記定盤の下面に前記定盤の前後方向に延びたＹガイドが設けられ、
前記第１支柱部材は、前記定盤の上面に対向して配置される基部と、前記定盤の下面側から前記Ｙガイドを挟み込むように対向する一対の側部とを有する、
三次元座標測定機。

【請求項2】

前記Ｙガイドは、前記定盤の下面に垂直な右側面と左側面とを有し、
前記基部は、前記定盤の上面に第１エアパッドを介して摺動自在に配置され、
前記一対の側部は、前記Ｙガイドの前記右側面に第２エアパッドを介して摺動自在に配置される右側部と、前記Ｙガイドの前記左側面に第３エアパッドを介して摺動自在に配置される左側部とを有し、
前記第２支柱部材は、前記定盤の上面に第４エアパッドを介して摺動自在に配置される、
請求項１に記載の三次元座標測定機。

【請求項3】

前記Ｙガイドは、前記定盤の下面に前記定盤の前後方向に沿って形成された凹状の溝により形成される、
請求項１又は２に記載の三次元座標測定機。

【請求項4】

前記Ｙガイドは、前記定盤の下面に前記定盤の前後方向に沿って形成された凸状の突条部により形成される、
請求項１又は２に記載の三次元座標測定機。

【請求項5】

前記第１支柱部材は、前記第１支柱部材の右側方から前記第１支柱部材を見た場合、前記測定プローブを直視可能とする貫通孔を有する、
請求項１又は２に記載の三次元座標測定機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、三次元座標測定機に係り、特にＸ、Ｙ、Ｚ軸の３軸方向に測定プローブを移動させて測定対象物の三次元形状を測定する三次元座標測定機に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示された三次元座標測定機は、測定対象物が載置される定盤を有し、定盤の上部には前後方向（Ｙ軸方向）に移動自在のＹキャリッジが配置される。Ｙキャリッジは、定盤を正面側から見たときの定盤の右側及び左側の各々に上下方向（Ｚ軸方向）に沿って立設される２本の支柱部材（以下、右Ｙキャリッジ、左Ｙキャリッジとも言う。）と、右Ｙキャリッジと左Ｙキャリッジの各々の上端部に架け渡されて左右方向（Ｘ軸方向）に沿って延在する柱状のＸガイドと、を有している。

【0003】

Ｘガイドには、Ｘ軸方向に移動自在のＸキャリッジが配置され、Ｘキャリッジには、Ｚ軸方向に移動自在のＺガイドが配置される。また、Ｚガイドの下端には測定対象物の位置を検知する測定プローブが取り付けられ、更に、測定プローブの先端には接触子を備えたスタイラスが取り付けられる。測定プローブは測定対象物に接触子が接触したときに電気信号を発生し、そのときのＸ位置、Ｙ位置、Ｚ位置をデータ処理装置が取り込むことにより測定対象物の三次元形状を測定する。

【0004】

また、特許文献１の三次元座標測定機は、右Ｙキャリッジと左Ｙキャリッジの各々の下端部と定盤の上面との間に、Ｙキャリッジの重量を支えるためのエアパッドが配置されている。また、定盤は、右Ｙキャリッジの側で、定盤の上面に垂直な右側面と左側面とを有するＹガイドであって、Ｙ軸方向に延びるＹガイドを有している。

【0005】

右Ｙキャリッジは、Ｙガイドを左右から挟み込む右側面支持部材と左側面支持部材とを有しており、右側面支持部とＹガイドの右側面（定盤の右側面）との間、及び左側面支持部とＹガイドの左側面との間には、Ｙキャリッジの横振れを抑制するためのエアパッドがそれぞれ配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１９－１０５６６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、三次元座標測定機においては、三次元座標測定機のコンパクト化が望まれている。三次元座標測定機をコンパクト化するための１つ案として、定盤を小型化することが考えられる。しかしながら、この場合、測定対象物を測定するために必要とされる定盤上の測定範囲が小さくなるため、三次元座標測定機において測定可能な測定対象物の大きさが制限されてしまうデメリットがある。

【0008】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、定盤上の測定範囲を確保しつつ定盤の小型化を図ることができる三次元座標測定機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の三次元座標測定機は、本発明の目的を達成するために、上下面と側面を有し、測定対象物を載置する定盤と、測定プローブを支持し、定盤を跨いで定盤の前後方向に移動自在な門型のＹキャリッジであって、二つの支柱部材により定盤に支持されるＹキャリッジと、二つの支柱部材は、Ｙキャリッジを前後方向に駆動する駆動機構をもつ第１支柱部材と、第１支柱部材に追従移動する第２支柱部材とを有し、定盤には、第１支柱部材の側の定盤の下面に定盤の前後方向に延びたＹガイドが設けられ、第１支柱部材は、定盤の上面に対向して配置される基部と、定盤の下面側からＹガイドを挟み込むように対向する一対の側部とを有する。

【0010】

本発明の一形態は、Ｙガイドは、定盤の下面に垂直な右側面と左側面とを有し、基部は、定盤の上面に第１エアパッドを介して摺動自在に配置され、一対の側部は、Ｙガイドの右側面に第２エアパッドを介して摺動自在に配置される右側部と、Ｙガイドの左側面に第３エアパッドを介して摺動自在に配置される左側部とを有し、第２支柱部材は、定盤の上面に第４エアパッドを介して摺動自在に配置されることが好ましい。

【0011】

本発明の一形態は、Ｙガイドは、定盤の下面に定盤の前後方向に沿って形成された凹状の溝により形成されることが好ましい。

【0012】

本発明の一形態は、Ｙガイドは、定盤の下面に定盤の前後方向に沿って形成された凸状の突条部により形成されることが好ましい。

【0013】

本発明の一形態は、第１支柱部材は、第１支柱部材の右側方から第１支柱部材を見た場合、測定プローブを直視可能とする貫通孔を有することが好ましい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、定盤上の測定範囲を確保しつつ定盤の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態の三次元座標測定機の外観を示した斜視図である。

【図2】図１に示した三次元座標測定機の正面図である。

【図3】定盤の右側部を拡大して示した正面図である。

【図4】定盤の右側部を拡大して示した右側面図である。

【図5】カバーを外した状態のＹキャリッジを示した斜視図である。

【図6】定盤の下面を示した下面図であり、Ｙキャリッジに設けられたエアパッドの定盤に対する配置位置を示した図である。

【図7】定盤の右側面を示した右側面図であり、Ｙキャリッジに設けられたエアパッドの定盤に対する配置位置を示した図である。

【図8】本例の定盤と従来の定盤のＸ軸方向の長さを示した説明図である。

【図9】測定プローブを目視可能とする孔を有する右Ｙキャリッジの側面図である。

【図10】定盤の他の形態を示した定盤の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、添付図面に従って本発明に係る三次元座標測定機の実施形態について説明する。

【0017】

図１及び図２は、実施形態に係る三次元座標測定機１の外観を示した斜視図及び正面図である。なお、以下の説明では、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸の三次元直交座標系を用いて説明する。

【0018】

図１及び図２に示す三次元座標測定機１は、設置面（床面）に架台１２を介して支持された定盤１０を有する。定盤１０は、一例として花崗岩（granite、御影石）又は大理石（marble、石灰岩、結晶質石灰岩）等の石材により平面視で矩形状に構成され、測定対象物を載置する平坦な上面１０Ｔを有する。上面１０Ｔは、Ｘ軸及びＹ軸に平行に、すなわち、Ｚ軸に垂直に配置される。なお、定盤１０は、本発明の定盤の一例である。

【0019】

定盤１０の上面１０Ｔ側には、定盤１０を跨いで門型のＹキャリッジ１４が設置される。Ｙキャリッジ１４は、定盤１０を正面側から見たときの定盤１０の右側及び左側の各々にＺ軸方向（上下方向）に沿って延在して立設される右Ｙキャリッジ１６及び左Ｙキャリッジ１８と、右Ｙキャリッジ１６及び左Ｙキャリッジ１８の各々の上端部に架け渡されてＸ軸方向（左右方向）に沿って延在する柱状のＸガイド２０とを有する。

【0020】

右Ｙキャリッジ１６は、定盤１０にＹ軸方向（前後方向）に沿って設けられた後述のＹガイド４２をガイドとしてＹ軸方向に移動自在に配置される。また、右Ｙキャリッジ１６は、Ｙガイド４２に当接する後述の駆動部を有し、右Ｙキャリッジ１６はその駆動部の駆動力によってＹガイド４２に沿ってＹ軸方向に移動される。左Ｙキャリッジ１８は、定盤１０の上面１０Ｔに沿ってＹ軸方向に移動自在に配置される。

【0021】

このような構成により、Ｙキャリッジ１４は、右Ｙキャリッジ１６の駆動部により、右Ｙキャリッジ１６を駆動側とし、左Ｙキャリッジ１８を従動側としてＹ軸方向に移動される。なお、Ｙキャリッジ１４は、本発明のＹキャリッジの一例である。また、右Ｙキャリッジ１６及び左Ｙキャリッジ１８は、それぞれ本発明の第１支柱部材及び第２支柱部材の一例である。

【0022】

Ｘガイド２０には、Ｚコラム２３がＸ軸方向に移動自在に設けられる。Ｚコラム２３の内部にはＸキャリッジ２２（図５参照）が設けられ、Ｘキャリッジ２２はＸガイド２０をガイドとしてＸ軸方向に移動自在に配置される。Ｘキャリッジ２２は、Ｘガイド２０に当接する駆動部（不図示）を有し、Ｘキャリッジ２２はその駆動部の駆動力によってＸガイド２０に沿ってＸ軸方向に移動される。

【0023】

また、Ｘキャリッジ２２には、Ｚキャリッジ２５（図５参照）が連結されている。Ｚキャリッジ２５には、Ｚ軸に沿って延在する柱状のＺガイド２４が設けられる。Ｚキャリッジ２５は、Ｚガイド２４に当接する駆動部（不図示）を有し、Ｚガイド２４はその駆動部の駆動力によってＺ軸方向に移動される（図２参照）。Ｚガイド２４は、Ｚコラム２３の内部に収容され、Ｚガイド２４の下端部側がＺコラム２３の下端部側から突出されている。

【0024】

Ｚガイド２４の下端部には、タッチプローブ等の測定プローブ２６が取り付けられる。測定プローブ２６は、例えば、先端球を有する棒状のスタイラス２８を有する。測定プローブ２６は、スタイラス２８の先端（先端球）の測定対象物への接触の有無やスタイラス２８の先端の測定対象物への接触により生じるスタイラス２８の変位量を検出する。

【0025】

以上の如く構成された三次元座標測定機１は、Ｙキャリッジ１４のＹ軸方向への移動、Ｘキャリッジ２２のＸ軸方向への移動、及び、Ｚガイド２４のＺ軸方向への移動によって測定プローブ２６のスタイラス２８をＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動させ、定盤１０の上面１０Ｔに載置された測定対象物の表面に沿わせてスタイラス２８の先端（先端球）を移動させる。そして、そのときのＹキャリッジ１４のＹ軸方向の位置（移動量）、Ｘキャリッジ２２のＸ軸方向の位置（移動量）、Ｚガイド２４のＺ軸方向の位置（移動量）、及びスタイラス２８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。

【0026】

次に、Ｙキャリッジ１４をＹ軸方向に移動可能に支持すると共にＹ軸方向に移動させるＹ駆動機構について説明する。

【0027】

まず、Ｙ駆動機構におけるＹキャリッジ１４の支持手段の一例について説明する。

【0028】

図３及び図４は、定盤１０の右側部を拡大して示した正面図及び右側面図である。なお、図３では、定盤１０の左側部も示されている。

【0029】

図３に示すように、定盤１０は、Ｚ軸に垂直な上面１０Ｔ及び下面１０Ｂと、Ｘ軸に垂直な右側面１０Ｒとを有する。また、定盤１０には、Ｙガイド４２が設けられている。Ｙガイド４２は、右Ｙキャリッジ１６側の定盤１０の下面１０ＢにＹ軸方向に延びる凹状の溝４０により形成される。

【0030】

本例のＹガイド４２は、定盤１０の下面１０Ｂに溝４０を形成することにより下方に向けて凸となる形状を有している。このＹガイド４２によれば、定盤１０の右側面１０ＲがＹガイド４２の右側面４２Ｒとして形成され、溝４０の右側面４０ＲがＹガイド４２の左側面４２Ｌとして形成される。右側面４２Ｒ及び左側面４２Ｌは、定盤１０の下面１０Ｂに対して垂直に形成される。また、右側面４２Ｒと左側面４２Ｌとの間の定盤１０の下面１０ＢがＹガイド４２の下面４２Ｂとして形成される。なお、Ｙガイド４２は、本発明のＹガイドの一例であり、Ｙガイド４２の右側面４２Ｒ及び左側面４２Ｌは、それぞれ本発明のＹガイドの右側面及び左側面の一例である。

【0031】

図５には、各部のカバーを取り外した状態のＹキャリッジ１４の斜視図が示されている。図３乃至図５に示すように、右Ｙキャリッジ１６の下端部には、Ｙ軸方向に幅広の支持部５０が設けられる。なお、図３乃至図５では支持部５０を覆う被覆部材を取り外した状態が示されている。

【0032】

図３に示すように、支持部５０は、基部５２、右側部５４、水平部５５及び左側部５６を有する。基部５２は、定盤１０の上面１０Ｔに対向し、Ｚ軸に直交する方向（水平方向）に沿って配置される。右側部５４は、基部５２の右端からＺ軸に沿って下方向に延設されてＹガイド４２の右側面４２Ｒに対向する側に配置される。水平部５５は、右側部５４の下端からＸ軸に沿って左方向に延設されてＹガイド４２の下面４２Ｂに対向する側に配置される。左側部５６は、水平部５５の左端からＺ軸に沿って上方向に延設されてＹガイド４２の左側面４２Ｌに対向する側に配置される。すなわち、右側部５４と左側部５６とは、定盤１０の下面１０Ｂ側からＹガイド４２を左右から挟み込むように対向して配置される。なお、右側部５４及び左側部５６は、それぞれ本発明の一対の側部であって右側部及び左側部の一例である。

【0033】

支持部５０を構成する基部５２、右側部５４及び左側部５６の各々には、次に示すように、空気を噴出することで右Ｙキャリッジ１６をＹガイド４２に沿って移動（摺動）可能とする複数の円板状のエアパッドが設けられる。また、左Ｙキャリッジ１８の下端部にも空気を噴出することで左Ｙキャリッジ１８を定盤１０の上面１０Ｔに沿って移動（摺動）可能とする円板状のエアパッドが設けられる。

【0034】

図６及び図７は、定盤１０の下面１０Ｂ及び右側面１０Ｒを示した下面図及び右側面図であり、Ｙキャリッジ１４に設けられたエアパッドの定盤１０に対する配置位置が示されている。

【0035】

これらの図において、定盤１０の上面１０Ｔには、上面１０Ｔに沿って配置された２つのエアパッド６２Ｆ、６２Ｅを有する。これらのエアパッド６２Ｆ、６２Ｅは、支持部５０（図３参照）の基部５２においてＹ軸方向に沿った２箇所（Ｙ軸に平行な直線上の２箇所）の位置に設けられる。また、エアパッド６２Ｆ、６２Ｅは、定盤１０の上面１０Ｔに対向して下向きに配置される。よって、基部５２は、エアパッド６２Ｆ、６２Ｅを介して定盤１０の上面１０Ｔに摺動自在に配置される。なお、エアパッド６２Ｆ、６２Ｅは、本発明の第１エアパッドの一例である。

【0036】

Ｙガイド４２の右側面４２Ｒ（定盤１０の右側面１０Ｒ）には、右側面４２Ｒに沿って配置された２つのエアパッド６４Ｆ、６４Ｅを有する。これらのエアパッド６４Ｆ、６４Ｅは、支持部５０（図３参照）の右側部５４においてＹ軸方向に沿った２箇所（Ｙ軸に平行な直線上の２箇所）の位置に設けられる。また、エアパッド６４Ｆ、６４Ｅは、Ｙガイド４２の右側面４２Ｒに対向して左向きに配置される。よって、右側部５４は、エアパッド６４Ｆ、６４Ｅを介してＹガイド４２の右側面４２Ｒに摺動自在に配置される。なお、エアパッド６４Ｆ、６４Ｅは、本発明の第２エアパッドの一例である。

【0037】

Ｙガイド４２の左側面４２Ｌ（溝４０の右側面４０Ｒ）には、左側面４２Ｌに沿って配置された２つのエアパッド６６Ｆ、６６Ｅを有する。これらのエアパッド６６Ｆ、６６Ｅは、支持部５０（図３参照）の左側部５６においてＹ軸方向に沿った２箇所（Ｙ軸に平行な直線上の２箇所）の位置に設けられる。また、エアパッド６６Ｆ、６６Ｅは、Ｙガイド４２の左側面４２Ｌに対向して右向きに配置される。よって、左側部５６は、エアパッド６６Ｆ、６６Ｅを介してＹガイド４２の左側面４２Ｌに摺動自在に配置される。なお、エアパッド６６Ｆ、６６Ｅは、本発明の第３エアパッドの一例である。

【0038】

定盤１０の左側面の近くの上面に配置されたエアパッド７０は、左Ｙキャリッジ１８（図３参照）の下端部に設けられる。エアパッド７０は、定盤１０の上面１０Ｔに対向して下向きに配置される。よって、左Ｙキャリッジ１８は、エアパッド７０を介して定盤１０の上面１０Ｔに摺動自在に配置される。なお、エアパッド７０は、本発明の第４エアパッドの一例である。

【0039】

ここで、支持部５０の基部５２、右側部５４及び左側部５６の各々において、定盤１０の前側（正面側）に設置されるエアパッド６２Ｆ、６４Ｆ、６６Ｆは、Ｙ軸方向に関して略同一位置（すなわち、同一のＸＺ平面に沿った位置）に配置される。また、定盤１０の後側（背面側）に配置されるエアパッド６２Ｅ、６４Ｅ、６６Ｅにおいても、Ｙ軸方向に関して略同一位置に配置される。

【0040】

支持部５０の右側部５４に設置されるエアパッド６４Ｆ、６４Ｅと左側部５６に設置されるエアパッド６６Ｆ、６６Ｅとは、Ｘ軸方向に関して互いに対向する位置（すなわち、Ｚ軸方向に関して略同一位置）に配置される。

【0041】

左Ｙキャリッジ１８の下端部に設置されるエアパッド７０は、そのＹ軸方向に関する位置が、Ｙキャリッジ１４と共にＹ軸方向に移動する全ての部材（Ｙキャリッジ１４及びＺコラム２３）の重心のＹ軸方向の位置と略一致する位置に配置される。

【0042】

また、エアパッド６２Ｆ、６２Ｅ、７０が例えば直径１１０ｍｍのものであるのに対して、エアパッド６４Ｆ、６４Ｅ、６６Ｆ、６６Ｅは、エアパッド６２Ｆ、６２Ｅ、７０よりも直径が小さい例えば直径８０ｍｍのものが用いられる。

【0043】

なお、参考として、定盤１０は、Ｘ軸方向の長さ（横幅）が約８００ｍｍ～約１０００ｍｍ、Ｙ軸方向の長さ（奥行き）が約１２００ｍｍ～約２７００ｍｍのものが用いられる。Ｙキャリッジ１４は、Ｚ軸方向の高さとして約６００ｍｍ～約８００ｍｍである。支持部５０は、Ｙ軸方向の長さ（奥行き）が約７００ｍｍである。

【0044】

以上の如く構成されたＹキャリッジ１４の支持手段によれば、エアパッド６２Ｆ、６２Ｅ、６４Ｆ、６４Ｅ、６６Ｆ、６６Ｅ、７０によってＹキャリッジ１４を定盤１０に対しＹ軸方向に移動自在に支持することができる。

【0045】

また、各エアパッド６２Ｆ、６２Ｅ、６４Ｆ、６４Ｅ、６６Ｆ、６６Ｅ、７０から空気を噴出することで、Ｙキャリッジ１４を定盤１０に対しＹ軸方向に移動可能な状態にすることができる。

【0046】

続いて、Ｙ駆動機構におけるＹキャリッジ１４の駆動手段の一例について説明する。

【0047】

図４のように支持部５０の右側部５４には、駆動部８０が設けられる。図６及び図７にも示されているように駆動部８０は、支持部５０の右側部５４に設けられる２つのエアパッド６４Ｆ、６４Ｅの間の略中間位置に配置される。

【0048】

駆動部８０は、モータ８２と、回転自在のローラ８４と、それらを動力伝達可能に連結する減速機構とが支持部材に組み付けられて一体的に構成される。モータ８２を駆動すると減速機構を介してローラ８４が回転する。

【0049】

駆動部８０は、図６に示すようにローラ８４の回転軸がＺ軸と平行に配置される。また、ローラ８４は、２つのエアパッド６４Ｆ、６４Ｅの間の略中間位置に配置され、ローラ８４の外周面がＹガイド４２の右側面４２Ｒ（定盤１０の右側面１０Ｒ）に当接される。

【0050】

上記の如く構成されたＹキャリッジ１４の駆動手段によれば、駆動部８０のモータ８２を駆動してローラ８４を回転させることで、Ｙキャリッジ１４をＹガイド４２に沿ってＹ軸方向に移動させることができる。

【0051】

なお、三次元座標測定機１において、Ｘキャリッジ２２をＸ軸方向に移動可能に支持すると共にＸ軸方向に移動させるＸ駆動機構、Ｘ駆動機構におけるＸキャリッジ２２の駆動手段、Ｚガイド２４をＺ軸方向に移動可能に支持すると共にＺ軸方向に移動させるＺ駆動機構、及びＺ駆動機構におけるＺガイド２４の駆動手段等については、公知であるのでその説明は省略する。

【0052】

次に、定盤１０の小型化について比較例の定盤と比較して説明する。

【0053】

図８のＶＩＩＩＡ及びＶＩＩＩＢは、実施形態の三次元座標測定機１の定盤１０、及び比較例の三次元座標測定機１００の定盤１０２をそれぞれ正面から見た場合の模式図である。また、図８には、定盤１０及び定盤１０２のＸ軸方向の長さ（横幅）がそれぞれＬ１及びＬ２（Ｌ１＜Ｌ２）として示されている。

【0054】

比較例の定盤１０２は、Ｙガイド１０６を形成するための溝１０５が定盤１０２の上面１０２Ｔに形成された構成が採用されている。Ｙガイド１０６は、右Ｙキャリッジ１０４の側で、定盤１０２の上面１０２Ｔに対して垂直な右側面１０６Ｒと左側面１０６Ｌとを有している。

【0055】

右Ｙキャリッジ１０４の支持部１０８は、基部１１０と、Ｙガイド１０６を左右から挟み込む右側部１１２及び左側部１１４とを有している。右側部１１２とＹガイド１０６の右側面１０６Ｒとの間、及び左側部１１４とＹガイド１０６の左側面１０６Ｌとの間には、Ｙキャリッジ１１６の横振れを抑制するためのエアパッド１１８、１２０がそれぞれ配置されている。

【0056】

また、基部１１０と定盤１０２の上面１０２Ｔとの間、及び左Ｙキャリッジ１２２と定盤１０２の上面１０２Ｔとの間には、Ｙキャリッジ１１６の重量を支えるためのエアパッド１２４、１２６がそれぞれ配置されている。

【0057】

ここで、三次元座標測定機においては、測定対象物を測定するために必要とされる定盤上の測定範囲を確保することが要求される。定盤上の測定範囲を確保するための１つの要素であるＸ軸方向の長さ（Ｘ軸方向における右Ｙキャリッジ１０４と左Ｙキャリッジ１２２との間の長さ）をＬ３とした場合、比較例の定盤１０２は、長さＬ３に対し、支持部１０８（基部１１０、右側部１１２及び左側部１１４）に要するＸ軸方向の長さＬ４と、左Ｙキャリッジ１２２のＸ軸方向の長さＬ５とを加えた長さＬ２（＝Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５）が必要となる。

【0058】

更に詳しく説明すると、比較例では、定盤１０２の上面１０２ＴにＹ軸方向に延びる溝１０５が形成され、溝１０５により形成されるＹガイド１０６は上側に向かって凸となる形状を有している。そのため、右Ｙキャリッジ１０４の支持部１０８は、定盤１０２の上側からＹガイド１０６を挟み込むように配置する必要がある。ここで、仮に、定盤１０２のＸ軸方向の長さをＬ２よりも短いＬ１とした場合、定盤１０２上の測定範囲を示すＸ軸方向の長さＬ３は、支持部１０８の左側部１１４の分（Ｘ軸方向の長さＬ６）だけ短くなってしまう。よって、比較例の定盤１０２は、上記の長さＬ３を確保するべく、定盤１０２のＸ軸方向の長さをＬ１よりも長いＬ２（＝Ｌ１＋Ｌ６）に設定する必要がある。

【0059】

これに対し、実施形態では、定盤１０は、右Ｙキャリッジ１６の側の定盤１０の下面１０ＢにＹ軸方向に延びる溝４０が形成され、溝４０により形成されるＹガイド４２は下側に向かって凸となる形状を有している。そして、右Ｙキャリッジ１６の支持部５０は、定盤１０の下面１０Ｂ側からＹガイド４２を挟み込むように配置される。このため、右Ｙキャリッジ１６の支持部５０の左側部５６は、定盤１０の上面１０Ｔ側ではなく下面１０２Ｂ側に配置されることから、比較例の定盤１０２のように支持部１０８の左側部１１４を配置するためのスペース（Ｘ軸方向の長さＬ６）を定盤１０の上面１０Ｔ側に設けることが不要となる。

【0060】

これにより、本例の定盤１０は、長さＬ３を確保しつつ、左側部１１４のＸ軸方向の長さＬ６分だけ、Ｘ軸方向の長さをＬ２からＬ１（＝Ｌ２－Ｌ６）に短縮することができる。

【0061】

したがって、実施形態の三次元座標測定機１によれば、定盤上の測定範囲を確保しつつ定盤１０の小型化を図ることができる。

【0062】

また、実施形態の三次元座標測定機１によれば、Ｙガイド４２を形成するための溝４０を定盤１０の下面１０Ｂに形成した構成を採用したので、溝４０を覆う蛇腹カバーであって右Ｙキャリッジ１６の移動に連動して伸縮動作する蛇腹カバーが不要になる。これにより、三次元座標測定機１のコストダウンを図ることができる。また、蛇腹カバーによる動作負荷を削減することができる。

【0063】

ところで、本例の右Ｙキャリッジ１６は、上述した構成を採用したことに伴い、右Ｙキャリッジ１６の強度を確保すべく、比較例における右Ｙキャリッジ１０４（図８のＶＩＩＩＢ参照）と比較してＹ軸方向の長さが長めに構成されている。

【0064】

このため、本例の右Ｙキャリッジ１６では、オペレータが、右Ｙキャリッジ１６の右側方から測定プローブ２６を目視して測定プローブ２６と測定対象物との相対位置を確認しようとした場合、Ｙ軸方向に幅広となった右Ｙキャリッジ１６に邪魔されて測定プローブ２６が目視不能になる場合がある。

【0065】

そこで、本例の右Ｙキャリッジ１６は、図９の如く、右Ｙキャリッジ１６を右Ｙキャリッジ１６の右側方から見た場合、測定プローブ２６を直視可能とする貫通孔１７を有している。

【0066】

これにより、右Ｙキャリッジ１６の右側方から測定プローブ２６を目視して測定プローブ２６と測定対象物との相対位置を確認することが可能となる。また、貫通孔１７は、図９の如く、Ｚ軸方向に沿って複数個所（本例では３箇所）設けることが好ましい。これにより、測定プローブ２６のＺ軸方向の位置（高さ位置）に関係なく測定プローブ２６を目視することができる。

【0067】

次に、本発明の三次元座標測定機に採用される定盤の他の形態について説明する。なお、図１から図７に示した三次元座標測定機１と同一若しくは類似の部材については同一の符号を付して説明する。

【0068】

実施形態の三次元座標測定機１に採用された定盤１０は、定盤１０の下面１０ＢにＹ軸方向に延びる溝４０を形成することによりＹガイド４２を形成したものであるのに対し、他の形態の定盤は以下の構成を有している。

【0069】

すなわち、図１０に示す他の形態の定盤１３０は、定盤１３０の下面１３０ＢにＹ軸方向に延びる凸状の突条部１３２によりＹガイド１３４を形成している。Ｙガイド１３４は、定盤１３０の下面１３０Ｂに対して垂直な右側面１３４Ｒ及び左側面１３４Ｌと、右側面１３４Ｒと左側面１３４Ｌとの間の下面１３４Ｂとを有している。

【0070】

右Ｙキャリッジ１６は、支持部５０の基部５２が定盤１３０の上面１３０Ｔにエアパッド６２Ｆ（６２Ｅ）を介して摺動自在に配置される。また、支持部５０の右側部５４は、Ｙガイド１３４の右側面１３４Ｒにエアパッド６４Ｆ（６４Ｅ）を介して摺動自在に配置される。支持部５０の左側部５６は、Ｙガイド１３４の左側面１３４Ｌにエアパッド６６Ｆ（６６Ｅ）を介して摺動自在に配置される。左Ｙキャリッジ１８は、定盤１３０の上面１３０Ｔにエアパッド７０を介して摺動自在に配置される。

【0071】

本例の定盤１３０は、定盤１３０の下面１３０ＢにＹ軸方向に延びる突条部１３２が形成され、突条部１３２によって形成されるＹガイド１３４は下側に向かって凸となる形状を有している。そして、右Ｙキャリッジ１６の支持部５０は、定盤１３０の下面１３０Ｂ側からＹガイド４２を左右から挟み込むように配置される。

【0072】

これにより、本例の定盤１３０においても、定盤１０と同様に、支持部１０８（図８のＶＩＩＩＢ参照）の左側部１１４を配置するためのスペース（Ｘ軸方向の長さＬ６）を定盤１３０の上面１３０Ｔ側に設けることが不要となるので、定盤上の測定範囲を確保しつつ定盤１３０の小型化を図ることができる。

【0073】

なお、実施形態では、駆動部８０の配置位置について、右Ｙキャリッジ１６の支持部５０の右側部５４側に配置した例（図４参照）を説明したが、これに限定されるものではなく、支持部５０の左側部５６側に駆動部８０を配置してもよい。

【0074】

以上、本発明に係る三次元座標測定機の一例について説明したが、本発明の技術は実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、いくつかの改良又は変形を行ってもよい。

【符号の説明】

【0075】

１…三次元座標測定機、１０…定盤、１０Ｂ…下面、１０Ｒ…右側面、１０Ｔ…下面、１２…架台、１４…Ｙキャリッジ、１６…右Ｙキャリッジ、１７…貫通孔、１８…左Ｙキャリッジ、２０…Ｘガイド、２２…Ｘキャリッジ、２３…Ｚコラム、２４…Ｚガイド、２５…Ｚキャリッジ、２６…測定プローブ、２８…スタイラス、４０…溝、４０Ｒ…右側面、４２…Ｙガイド、４２Ｂ…下面、４２Ｌ…左側面、４２Ｒ…右側面、５０…支持部、５２…基部、５４…右側部、５５…水平部、５６…左側部、６２Ｅ…エアパッド、６２Ｆ…エアパッド、６４Ｅ…エアパッド、６４Ｆ…エアパッド、６６Ｅ…エアパッド、６６Ｆ…エアパッド、７０…エアパッド、８０…駆動部、８２…モータ、８４…ローラ、１００…三次元座標測定機、１０２…定盤、１０２Ｔ…上面、１０４…右Ｙキャリッジ、１０５…溝、１０６…Ｙガイド、１０６Ｌ…左側面、１０６Ｒ…右側面、１０８…支持部、１１０…基部、１１２…右側部、１１４…左側部、１１６…Ｙキャリッジ、１１８…エアパッド、１２０…エアパッド、１２２…左Ｙキャリッジ、１２４…エアパッド、１２６…エアパッド、１３０…定盤、１３０Ｂ…下面、１３０Ｔ…上面、１３２…突条部、１３４…Ｙガイド、１３４Ｂ…下面、１３４Ｌ…左側面、１３４Ｒ…右側面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】