移動機(jī)構(gòu)和形狀測量設(shè)備的制作方法
【專利摘要】提供一種移動機(jī)構(gòu)和形狀測量設(shè)備。牽引螺母具有：扭輪，其被可樞轉(zhuǎn)地支撐以便能夠在限定相對于驅(qū)動軸的傾斜角度的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)，傾斜角度等于導(dǎo)程角；開/閉控制桿，其被設(shè)置成使?fàn)恳菽冈谙鄬τ隍?qū)動軸的摩擦接觸狀態(tài)和解除接合狀態(tài)之間切換；以及彈簧，其產(chǎn)生偏置力，使得牽引螺母與驅(qū)動軸摩擦接觸。開/閉控制桿響應(yīng)于使用者的操作，使?fàn)恳菽缚朔椈傻钠昧μ幱诮獬雍蠣顟B(tài)。當(dāng)使用者釋放開/閉控制桿時(shí)，由于彈簧的偏置力，所以牽引螺母回復(fù)到摩擦接觸狀態(tài)。
【專利說明】移動機(jī)構(gòu)和形狀測量設(shè)備
[0001]相關(guān)申請的引用
[0002]本申請要求2013年9月24日提交的日本申請N0.2013-197317的《美國法典》第35編第119條規(guī)定的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容明確地通過引用合并與此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種移動機(jī)構(gòu)，例如，用于移動形狀測量器的移動機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0004]例如，已知圖13中所示的設(shè)備作為形狀測量設(shè)備20用于測量被測量物W的輪廓形狀(日本專利N0.2539998)。支柱2立在基臺I上。移動螺桿被可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在支柱2內(nèi)。在移動螺桿(移動螺桿隱藏在支柱內(nèi)，因此在圖13中不可見)的上端處設(shè)置操作手柄2A。升降構(gòu)件3以可上下移動的方式設(shè)置于支柱2。固定到升降構(gòu)件3的螺母與移動螺桿螺紋接合在一起。因此，移動螺桿的旋轉(zhuǎn)使螺母(螺母隱藏在升降構(gòu)件3內(nèi)，因此在圖13中不可見)和升降構(gòu)件3上下移動。
[0005]形狀測量器11經(jīng)由擺動構(gòu)件4被設(shè)置到升降構(gòu)件3。擺動構(gòu)件4可以關(guān)于擺動軸調(diào)整角度，該擺動軸的軸線與支柱2的軸線正交。形狀測量器11可擺動地支撐測量臂12并電氣檢測該測量臂12的擺動量。觸針13從測量臂12的前端突出，該觸針13沿著被測量物W的表面輪廓移動。
[0006]為了測量，在基臺I上載置被測量物W并將觸針13定位在被測量物W的測量起點(diǎn)。此時(shí)，需要將形狀測量器11的位置調(diào)整成使得觸針13的位置比被測量物W的測量表面的高度略高。然后，使用者旋轉(zhuǎn)操作手柄2A以通過螺旋運(yùn)動使升降構(gòu)件3上下移動。
[0007]由于要求形狀測量設(shè)備20微細(xì)定位(fine posit1ning)，所以移動螺桿的螺紋導(dǎo)程(screw lead)被設(shè)計(jì)成微細(xì)的。這有利于能夠微細(xì)定位；然而，同時(shí)產(chǎn)生了如下的情況:操作手柄2A的每轉(zhuǎn)的移動量是極其有限的。鑒于每次更換被測量物W基本上都需要移動形狀測量器11，形狀測量器11的定位需要大量的時(shí)間。
[0008]鑒于上述問題,本申請的發(fā)明人發(fā)明了使用扭輪(twist roller)的移動機(jī)構(gòu)來取代螺旋運(yùn)動(日本專利N0.5049514和日本專利N0.5235039)。
[0009]在日本專利N0.5049514和日本專利N0.5235039中公開的移動機(jī)構(gòu)具有能夠與驅(qū)動軸接觸和分開的多個(gè)扭輪。保持和釋放驅(qū)動軸的夾頭(collet)被設(shè)置成可樞轉(zhuǎn)地支撐扭輪。當(dāng)夾頭保持驅(qū)動軸時(shí)，扭輪與驅(qū)動軸接觸。當(dāng)夾頭釋放驅(qū)動軸時(shí)，扭輪與驅(qū)動軸分開。通過凸輪部控制夾頭的伸縮。具體地，具有橢圓形截面的凸輪部被插入夾頭。旋轉(zhuǎn)凸輪部改變了夾頭的間隙。在扭輪與驅(qū)動軸接觸的狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸允許前進(jìn)和后退扭輪的扭轉(zhuǎn)角度的量。換句話說，實(shí)現(xiàn)了微動。同時(shí)，在扭輪與驅(qū)動軸的分開的狀態(tài)下，夾頭是自由的，因此能夠進(jìn)行高速移動(粗動(rough movement))。例如,設(shè)置于夾頭的諸如形狀測量器等的可動體，能夠在形狀測量器(可動體)的微動和粗動之間切換。
[0010]日本專利N0.5049514和日本專利N0.5235039的構(gòu)造可靠地允許高速移動(粗動)和微細(xì)定位(微動(fine movement))。然而,該構(gòu)造略微缺乏可操作性。例如，在日本專利N0.5049514和日本專利N0.5235039的構(gòu)造中，每次切換微動和粗動都需要旋轉(zhuǎn)凸輪部。當(dāng)反復(fù)切換微動和粗動以調(diào)整形狀測量器(可動體)的位置時(shí)，每次都操作凸輪部是麻煩的。
[0011]此外，產(chǎn)生了以下的實(shí)際情況。例如，旋轉(zhuǎn)凸輪部以使扭輪和驅(qū)動軸分開。此時(shí)，夾頭是自由的，因此能夠進(jìn)行高速移動(粗動)。然而，當(dāng)使用者的手離開時(shí)，夾頭可能以使用者未預(yù)料的方式操作。如日本專利N0.5049514和日本專利N0.5235039所述，在水平移動的情況下，這種情況不顯著。然而，在驅(qū)動軸在上下方向上設(shè)置的上下方向的移動機(jī)構(gòu)內(nèi)，夾頭可能與形狀測量器(可動體)一起下降。因此，使用者需要用一只手支撐形狀測量器(可動體)且用另一只手旋轉(zhuǎn)凸輪部，以使扭輪與驅(qū)動軸接觸。這種操作是非常麻煩的，并且要求使用者以不自然的方式進(jìn)行。
[0012]這種情況不限于形狀測量器，對于要求微細(xì)定位并且有時(shí)要求進(jìn)行大移動的移動機(jī)構(gòu)都是共通的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0013]鑒于上述傳統(tǒng)情況，本發(fā)明提供一種能夠在粗動和微動之間切換的且具有良好的可操作性的移動機(jī)構(gòu)。
[0014]本發(fā)明的一方面提供一種移動機(jī)構(gòu)，其包括:驅(qū)動軸，其能夠繞著軸線旋轉(zhuǎn)；和牽引螺母部(也被稱為“牽引螺母”)，其被設(shè)置成在與所述驅(qū)動軸的軸線正交的方向上將所述驅(qū)動軸保持在其間，所述牽引螺母部能夠在與所述驅(qū)動軸摩擦接觸的摩擦接觸狀態(tài)和與所述驅(qū)動軸解除接合的解除接合狀態(tài)之間切換。所述牽引螺母部包括:扭輪，其被可樞轉(zhuǎn)地支撐以便能夠在限定相對于所述驅(qū)動軸的軸線的傾斜角度的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)，所述傾斜角度等于導(dǎo)程角(lead angle);開/閉控制桿，其被設(shè)置成使所述牽引螺母部在摩擦接觸狀態(tài)和解除接合狀態(tài)之間切換；以及偏置裝置，其產(chǎn)生偏置力，使得所述牽引螺母部與所述驅(qū)動軸摩擦接觸。當(dāng)所述驅(qū)動軸在所述牽引螺母部與所述驅(qū)動軸摩擦接觸的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述牽引螺母部按照所述導(dǎo)程角沿著所述驅(qū)動軸進(jìn)行微動。在所述牽引螺母部與所述驅(qū)動軸解除接合的狀態(tài)下，所述牽引螺母部沿著所述驅(qū)動軸自由地進(jìn)行粗動。所述開/閉控制桿響應(yīng)于使用者的操作，使所述牽引螺母部克服所述偏置裝置的偏置力處于解除接合狀態(tài)。當(dāng)所述使用者釋放所述開/閉控制桿時(shí)，由于所述偏置裝置的偏置力，所以所述牽引螺母部回復(fù)到所述摩擦接觸狀態(tài)。
[0015]優(yōu)選地，在本發(fā)明中，所述牽引螺母部還包括固定件和可動件，所述固定件和所述可動件以在與所述驅(qū)動軸的軸線正交的方向上將所述驅(qū)動軸保持在其間的狀態(tài)彼此相對。優(yōu)選地，所述固定件的第一端和所述可動件的第一端以可彈性變形的方式連接，優(yōu)選地，所述可動件的第二端被所述偏置裝置偏置，以便靠近所述固定件。優(yōu)選地，所述開/閉控制桿以可擺動的方式被所述固定件可樞轉(zhuǎn)地支撐。優(yōu)選地，所述開/閉控制桿在其前端處具有推銷，所述推銷在遠(yuǎn)離所述固定件的方向上壓所述可動件的所述第二端。
[0016]優(yōu)選地，在本發(fā)明中，所述牽引螺母部還包括手柄，其在大致與所述驅(qū)動軸的軸線正交的方向上延伸并相對于所述牽引螺母部固定。優(yōu)選地，所述開/閉控制桿和所述手柄彼此靠近且彼此平行。優(yōu)選地，當(dāng)所述使用者抓握所述手柄時(shí)，同時(shí)抓握所述開/閉控制桿。優(yōu)選地，當(dāng)所述使用者釋放所述手柄時(shí)，所述開/閉控制桿同時(shí)從所述使用者的手中被釋放。
[0017]優(yōu)選地，在本發(fā)明中，所述手柄具有槽，該槽能夠接收所述開/閉控制桿。
[0018]優(yōu)選地，在本發(fā)明中，沿上下方向設(shè)置所述驅(qū)動軸，并且所述牽引螺母部沿著所述驅(qū)動軸在所述上下方向上前進(jìn)/后退。
[0019]本發(fā)明的另一方面提供一種形狀測量設(shè)備，其包括所述移動機(jī)構(gòu)和形狀測量器，該形狀測量器被設(shè)置到所述牽引螺母部。
[0020]此外，優(yōu)選地，所述形狀測量設(shè)備包括作為操作開關(guān)的旋轉(zhuǎn)開關(guān)，以在X軸方向上使測量臂前進(jìn)和后退。具體地，優(yōu)選地，所述形狀測量設(shè)備包括作為操作開關(guān)的旋轉(zhuǎn)開關(guān)，以將驅(qū)動信號供給到使測量臂前進(jìn)和后退的馬達(dá)。優(yōu)選地，旋轉(zhuǎn)開關(guān)包括緩進(jìn)部和快進(jìn)部，該緩進(jìn)部和快進(jìn)部能夠彼此獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)并且是同心的。優(yōu)選地，當(dāng)旋轉(zhuǎn)緩進(jìn)部時(shí)，每預(yù)定角度將預(yù)定數(shù)量的馬達(dá)脈沖供給到馬達(dá)。優(yōu)選地，當(dāng)旋轉(zhuǎn)快進(jìn)部時(shí)，將根據(jù)從預(yù)定位置起的旋轉(zhuǎn)角度而增大和減小的驅(qū)動信號供給到馬達(dá)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]在如下的詳細(xì)描述中，通過本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的非限定性示例的方式參照已注明的多個(gè)附圖進(jìn)一步地描述本發(fā)明，其中，在附圖中的幾個(gè)視圖中用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)記相同的部件，其中:
[0022]圖1是根據(jù)第一實(shí)施方式的形狀測量設(shè)備的主視圖；
[0023]圖2是形狀測量設(shè)備的后視立體圖；
[0024]圖3是用于說明沿著驅(qū)動軸的軸線的移動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動軸的截面圖；
[0025]圖4是移動機(jī)構(gòu)的分解立體圖；
[0026]圖5是從-Y側(cè)觀察的固定件的端面圖；
[0027]圖6是從+Y側(cè)觀察的可動件的端面圖；
[0028]圖7僅示出了從驅(qū)動軸的軸線方向觀察的驅(qū)動軸和扭輪；
[0029]圖8是只有驅(qū)動軸和扭輪的側(cè)視圖；
[0030]圖9示出了握住手柄部和開/閉控制桿的狀態(tài)；
[0031]圖10示出了形狀測量器的內(nèi)部機(jī)構(gòu)；
[0032]圖11示出了具有取代了旋轉(zhuǎn)手柄的回轉(zhuǎn)開關(guān)的形狀測量器；
[0033]圖12示出了回轉(zhuǎn)開關(guān)；以及
[0034]圖13示出了現(xiàn)有技術(shù)的形狀測量器。
【具體實(shí)施方式】
[0035]這里示出的細(xì)節(jié)僅作為示例且僅用于本發(fā)明的實(shí)施方式的說明性討論的目的，并且為提供被認(rèn)為是本發(fā)明的原理和概念方面的最有用的且容易理解的描述而呈現(xiàn)。在這方面，沒有嘗試詳細(xì)地示出本發(fā)明的對本發(fā)明的基本理解不必要的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。結(jié)合附圖進(jìn)行描述使在實(shí)踐中如何實(shí)施本發(fā)明的例子對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見。
[0036]第一實(shí)施方式
[0037]在附圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式并參照分配給附圖中的元件的附圖標(biāo)記描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是根據(jù)第一實(shí)施方式的形狀測量設(shè)備的主視圖。圖2是形狀測量設(shè)備的后視立體圖。形狀測量設(shè)備具有基臺1、支柱2、升降構(gòu)件3、擺動構(gòu)件4、形狀測量器11及移動機(jī)構(gòu)300。
[0038]除了移動機(jī)構(gòu)300以外，現(xiàn)有的構(gòu)造(例如，日本專利N0.2539998)可以用于基臺1、支柱2、升降構(gòu)件3、擺動構(gòu)件4及形狀測量器11。因此，以下主要描述移動機(jī)構(gòu)300。為了便于描述，如圖1和圖2所示地限定X軸、Y軸及Z軸方向。具體地，高度方向限定為Z軸方向；圖1中的左右方向限定為X軸方向；以及圖1中的深度方向限定為Y軸方向。圖3是用于說明沿著驅(qū)動軸310的軸線的移動機(jī)構(gòu)300的驅(qū)動軸310的截面圖。圖4是移動機(jī)構(gòu)300的分解立體圖。移動機(jī)構(gòu)300具有驅(qū)動軸310和牽引螺母部(tract1n nut port1n) 400o
[0039]驅(qū)動軸310以與支柱2平行的方式立在基臺I上。驅(qū)動軸310可以與設(shè)置在驅(qū)動軸310的上端處的旋鈕部311 —起旋轉(zhuǎn)。
[0040]牽引螺母部400被設(shè)置為能夠在驅(qū)動軸310上緊固和松開。具體地，牽引螺母部400通常與驅(qū)動軸310摩擦接合。在使用者操作控制桿時(shí)，牽引螺母部400被松開并與驅(qū)動軸310解除接合。牽引螺母部400具有固定件410、可動件420、鉸鏈430、彈簧440、六個(gè)扭輪451至456、開/閉控制桿460及手柄470。
[0041]參照圖3和圖4，固定件410和可動件420以能夠在驅(qū)動軸310上緊固和松開的方式將驅(qū)動軸310保持在固定件410和可動件420之間。固定件410和可動件420均是相對于在Z軸方向上豎立的驅(qū)動軸310在X軸方向上延伸的構(gòu)件。驅(qū)動軸310位于在+Y側(cè)的固定件410和在-Y側(cè)的可動件420之間。由在+X側(cè)的端面上的鉸鏈430連接固定件410和可動件420。鉸鏈430是具有特定彈性的薄板。因此，固定件410和可動件420可以與鉸鏈略微相似地打開和關(guān)閉。
[0042]支架411被安裝到固定件410。然后，將支架411連接到升降構(gòu)件3。因此，固定件410經(jīng)由支架411與升降構(gòu)件3成為一體。
[0043]固定件410在鉸鏈430的相反側(cè)的端部內(nèi)具有槽412。該槽412在固定件410的與可動件420相對的表面上被設(shè)置于固定件410。槽412在X軸方向上具有預(yù)定的長度。槽412允許安裝開/閉控制桿460。
[0044]在牽引螺母部400中，彈簧440在驅(qū)動軸310位于彈簧440和鉸鏈430之間的情況下被設(shè)置在鉸鏈430的相反側(cè)的端部處。這里彈簧440是螺旋彈簧，但是彈簧440可以是產(chǎn)生偏置力的任何彈性體。彈簧440從-Y側(cè)、具體地從固定件410的相反側(cè)壓抵可動件420。螺栓441被設(shè)置成能插通彈簧440和可動件420。螺栓441的前端部與固定件410螺紋接合在一起。因此，通過彈簧440的偏置力使可動件420壓向固定件410。
[0045]在這里的構(gòu)造中，可動件420被壓向固定件410。可選地，可動件420可以被拉向固定件410。
[0046]設(shè)置六個(gè)扭輪451至456。六個(gè)扭輪451至456中的四個(gè)扭輪451至454被固定件410支撐，而剩余的兩個(gè)扭輪455和456被可動件420支撐。在固定件410中的四個(gè)扭輪451至454中的兩個(gè)扭輪451和452設(shè)置在固定件410的上側(cè)面，而在固定件410中的四個(gè)扭輪451至454中的兩個(gè)扭輪453和454設(shè)置在固定件410的下側(cè)面。四個(gè)扭輪451至454被螺旋銷413 (screw pin)可旋轉(zhuǎn)地支撐在固定件410中。參照圖5，固定件410的螺紋孔414的軸線是傾斜的。圖5是從-Y側(cè)觀察的固定件410的端面圖。
[0047]相似地，兩個(gè)扭輪455和456被螺旋銷421支撐在可動件420中。如圖6所示，可動件420的螺紋孔422的軸線是傾斜的。圖6是從+Y側(cè)觀察的可動件420的端面圖。參照圖7和圖8，扭輪451至456均相對于驅(qū)動軸310以預(yù)定的角度傾斜。圖7僅示出了從驅(qū)動軸310的軸線方向觀察的驅(qū)動軸310和扭輪451、452和455。圖8是只有驅(qū)動軸310和扭輪451至456的側(cè)視圖。
[0048]在固定件410內(nèi)的扭輪451至454的傾斜方向與可動件420內(nèi)的扭輪455和456的傾斜方向相反。扭輪451至456的傾斜產(chǎn)生了導(dǎo)程(lead)。當(dāng)在具有傾斜的轉(zhuǎn)動軸線的扭輪451至456與驅(qū)動軸310接觸的狀態(tài)下使驅(qū)動軸310旋轉(zhuǎn)時(shí)，牽引螺母部400在驅(qū)動軸310的軸線方向上前進(jìn)及后退。
[0049]開/閉控制桿460在X軸方向上延伸。該開/閉控制桿460的前端部寬松地插入固定件410的槽412中。開/閉控制桿460以可擺動的方式被桿461可樞轉(zhuǎn)地支撐。沿Z軸方向設(shè)置桿461，因此開/閉控制桿460可以在XY平面內(nèi)在Y軸方向上擺動。推銷(pushpin)462在從固定件410朝向可動件420的方向上從開/閉控制桿460的前端部突出。由于可動件420被彈簧440壓向固定件410，所以推銷462通常被可動件420壓向固定件410。
[0050]當(dāng)開/閉控制桿460的基端部向+Y側(cè)擺動時(shí)，推銷462向-Y側(cè)移動。具體地，通過開/閉控制桿460的擺動可以在遠(yuǎn)離固定件410的方向上壓可動件420。如圖9所示，當(dāng)可動件420與固定件410分離時(shí)，相應(yīng)地，扭輪451至456與驅(qū)動軸310解除接合。在這種狀態(tài)下，牽引螺母部400與驅(qū)動軸310解除接合，因此牽引螺母部400是自由的且可移動的。
[0051]參照圖2和圖4，手柄470在X軸方向上延伸。手柄470被固定到固定件410。手柄470具有沿著其軸線的槽471。該槽471具有大約能夠接收開/閉控制桿460的寬度。
[0052]手柄470和開/閉控制桿460具有大致彼此平行的位置關(guān)系，使得當(dāng)使用者抓握手柄470時(shí)，該使用者自然地也抓握開/閉控制桿460。當(dāng)同時(shí)抓握開/閉控制桿460和手柄470時(shí)，在手柄470的槽471中接收開/閉控制桿460。這允許開/閉控制桿460擺動以及便于同時(shí)抓握開/閉控制桿460和手柄470。
[0053]因此，當(dāng)使用者抓握手柄470時(shí)，使用者同時(shí)也抓握開/閉控制桿460和手柄470。此時(shí)，開/閉控制桿460的推銷462壓可動件420。然后，牽引螺母部400與驅(qū)動軸310解除接合并且不受驅(qū)動軸310的影響。因此，對于使用者來說不需要特別的意識，抓握手柄470就能自動地釋放牽引螺母部400。相應(yīng)地，使用者只需要握住手柄470并在Z軸方向上移動升降構(gòu)件3。
[0054]與此同時(shí)，當(dāng)使用者釋放手柄470時(shí)，開/閉控制桿460也從使用者的手中釋放。此時(shí)，由于彈簧440的偏置力，所以可動件420靠近固定件410。然后，扭輪451至456與驅(qū)動軸310接觸，在牽引螺母部400和驅(qū)動軸310之間產(chǎn)生了摩擦。因此，當(dāng)使用者釋放手柄470時(shí)，牽引螺母部400的位置(具體地，升降構(gòu)件3的位置)被固定。
[0055]將簡單地描述實(shí)際的使用過程。當(dāng)更換工件W時(shí)，觸針13被定位在被測量物W的測量起點(diǎn)。此時(shí)，將形狀測量器11的位置調(diào)整為比工件W略高。為了調(diào)整，使用者握住手柄470并在Z軸方向上移動牽引螺母部400 (具體地，移動升降構(gòu)件3)。如上所述，握住手柄470能夠自動地使?fàn)恳菽覆?00自由地移動。
[0056]當(dāng)形狀測量器11被定位在大約期望的高度時(shí)，使用者停止操作手柄470并手從手柄470上拿開。然后，形狀測量器11保持在該位置。然后，使用者將握住手柄470的手移動到在驅(qū)動軸310的上端處的旋鈕部311。使用者旋轉(zhuǎn)旋鈕部311，以旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸310。因此，由于扭輪451至456的傾斜，所以牽引螺母部400 (具體地，升降構(gòu)件3)上下移動。
[0057]因此，本實(shí)施方式提供能夠在粗動和微動之間切換的且具有良好的可操作性的移動機(jī)構(gòu)300。
[0058](變型例I)
[0059]移動機(jī)構(gòu)300優(yōu)選地還具有平衡件。當(dāng)使用抓握手柄470并嘗試向上拉手柄470時(shí)，使用者可能會施加過大的力，因此形狀測量器11迅速地且大幅度地移動。此外，當(dāng)使用者嘗試向下拉手柄470時(shí)，除非形狀測量器11被安全地支撐，否則形狀測量器11會下落。因此，優(yōu)選的是提供平衡件。為了提供平衡件，需準(zhǔn)備一個(gè)滑輪、線和平衡配重。例如，滑輪設(shè)置在支柱2的上端處。繞著滑輪布置的線的一端被連接到升降構(gòu)件3，而線的另一端被連接到平衡配重。由此，在沒有感覺到形狀測量器11的重量的情況下，使用者不需要施加力使形狀測量器11上下移動。因此，形狀測量器11不會迅速地且大幅度地移動或下落。
[0060]第二實(shí)施方式
[0061]根據(jù)第二實(shí)施方式描述X軸方向的位置調(diào)整機(jī)構(gòu)。形狀測量設(shè)備100具有用于在X軸方向上移動測量臂12的X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)。圖10示出了形狀測量器11的內(nèi)部機(jī)構(gòu)。X滑動件282和在X方向上設(shè)置的移動螺桿285螺紋接合在一起。測量臂12被X滑動件282可擺動地支撐。X滑動件282由導(dǎo)軌281引導(dǎo)。X滑動件282的位移量由X方向位置檢測器283 (例如，編碼器)檢測。
[0062]馬達(dá)286的旋轉(zhuǎn)動力經(jīng)由齒輪287被輸送到移動螺桿285。使用者可以通過操作PC(個(gè)人電腦)或遠(yuǎn)程控制器驅(qū)動馬達(dá)286。設(shè)置旋轉(zhuǎn)手柄15用于微細(xì)的位置調(diào)整。旋轉(zhuǎn)手柄15被設(shè)置在形狀測量器11的后端處并將旋轉(zhuǎn)手柄15連接到移動螺桿285。當(dāng)使用者旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)手柄15時(shí)，移動螺桿285同樣地也旋轉(zhuǎn)，因此允許在X方向上的微調(diào)整。測量臂12前進(jìn)或后退了旋轉(zhuǎn)手柄15的手動的旋轉(zhuǎn)量。因此，旋轉(zhuǎn)手柄15為使用者提供了直觀的且易于使用的操作性。
[0063]利用移動螺桿285的微細(xì)導(dǎo)程，可以進(jìn)行每轉(zhuǎn)約0.5mm的微調(diào)整。盡管適合于微調(diào)整，但是微細(xì)節(jié)距具有缺點(diǎn)。具體地，為了充分地移動形狀測量器11，需要將馬達(dá)指令再次輸入PC或遠(yuǎn)程控制器，因此，這有點(diǎn)使工作復(fù)雜化。由于為了位置調(diào)整經(jīng)常重復(fù)微動和粗動，所以期望進(jìn)一步地改善操作性。
[0064]鑒于上述情況，如圖11所示，采用旋轉(zhuǎn)開關(guān)500，旋轉(zhuǎn)開關(guān)500采用與手動操作相似的操作實(shí)現(xiàn)了微動和粗動。旋轉(zhuǎn)開關(guān)500被設(shè)置在取代上述旋轉(zhuǎn)手柄15的位置。參照圖12，旋轉(zhuǎn)開關(guān)500具有設(shè)置有內(nèi)圓形開關(guān)510和環(huán)形開關(guān)520的雙重結(jié)構(gòu)，環(huán)形開關(guān)520被設(shè)置在圓形開關(guān)510的外部。內(nèi)圓形開關(guān)510被稱為緩進(jìn)部(jog) 510，而環(huán)形開關(guān)520被稱為快進(jìn)部(shuttle) 520。
[0065]緩進(jìn)部510和快進(jìn)部520能夠彼此獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)。由旋轉(zhuǎn)編碼器530 (單獨(dú)地設(shè)置分別用于緩進(jìn)部510和快進(jìn)部520的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器530)檢測各個(gè)旋轉(zhuǎn)。將來自旋轉(zhuǎn)編碼器530的檢測信號供給到控制芯片540，該控制芯片540輸出與檢測信號相關(guān)聯(lián)的馬達(dá)驅(qū)動脈沖。
[0066]對快進(jìn)部520施加偏置力，使得當(dāng)從手中釋放快進(jìn)部520時(shí)，快進(jìn)部520返回到預(yù)定位置。由旋轉(zhuǎn)編碼器檢測快進(jìn)部520的旋轉(zhuǎn)并將該旋轉(zhuǎn)輸出到控制芯片540。控制芯片540將與從預(yù)定位置起的旋轉(zhuǎn)量、具體地與從預(yù)定位置起的旋轉(zhuǎn)角度相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動信號提供給馬達(dá)286。與旋轉(zhuǎn)角度的大小相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動信號可以響應(yīng)于旋轉(zhuǎn)角度而增加或減小電壓值。在采用PWM的情況下，脈沖寬度可以被調(diào)節(jié)成與旋轉(zhuǎn)角度相關(guān)聯(lián)。也就是，測量臂12的運(yùn)動速度響應(yīng)于快進(jìn)部520的旋轉(zhuǎn)角度而加快或減慢。
[0067]沒有偏置力施加到緩進(jìn)部510，也沒有限制預(yù)定位置。緩進(jìn)部510的旋轉(zhuǎn)也由旋轉(zhuǎn)編碼器530檢測并將該旋轉(zhuǎn)輸出到控制芯片540。例如，對于緩進(jìn)部510的每單位旋轉(zhuǎn)角度，控制芯片540輸出一個(gè)馬達(dá)脈沖。例如，當(dāng)使用者將緩進(jìn)部510旋轉(zhuǎn)一度時(shí)，輸出一個(gè)馬達(dá)脈沖。也就是，測量臂12前進(jìn)或后退用于旋轉(zhuǎn)緩進(jìn)部510的角度。這接近于手動地旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)手柄15的操作感覺。
[0068]旋轉(zhuǎn)開關(guān)500提供了良好的、直觀的且易于使用的操作性，從而能夠以簡單的方式進(jìn)行微動和粗動。
[0069]本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，而是可以在不背離本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行各種變型。
[0070]應(yīng)當(dāng)注意的是，提供的上述示例僅用于說明的目的，而不以任何方式解釋為限制本發(fā)明。在參照示例性實(shí)施方式描述本發(fā)明時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解的是，這里所使用的詞語是描述性和說明性的詞語，而不是限制性的詞語。在所附的、目前陳述的和修改的權(quán)利要求的范圍內(nèi)、在不背離本發(fā)明的內(nèi)容和精神的情況下，可以在各方面進(jìn)行改變。盡管這里參照特定的結(jié)構(gòu)、材料和實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于這里所公開的細(xì)節(jié)，而是，本發(fā)明延伸至諸如在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有在功能上等同的結(jié)構(gòu)、方法和用途。
[0071]本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，而是在不背離本發(fā)明的范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種移動機(jī)構(gòu)，其包括: 驅(qū)動軸，其能夠繞著軸線旋轉(zhuǎn)；和 牽引螺母，其被構(gòu)造成將所述驅(qū)動軸保持在其內(nèi)且在與所述驅(qū)動軸的軸線正交的方向上延伸，其中，所述牽引螺母被構(gòu)造成能夠在與所述驅(qū)動軸摩擦接觸的摩擦接觸狀態(tài)和與所述驅(qū)動軸解除接合的解除接合狀態(tài)之間切換，所述牽引螺母包括: 扭輪，其被可樞轉(zhuǎn)地支撐以便能夠在限定相對于所述驅(qū)動軸的軸線的傾斜角度的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)，所述傾斜角度等于導(dǎo)程角； 開/閉控制桿，其被構(gòu)造成使所述牽引螺母在摩擦接觸狀態(tài)和解除接合狀態(tài)之間切換；以及 偏置裝置，其被構(gòu)造成產(chǎn)生偏置力，使得所述牽引螺母與所述驅(qū)動軸摩擦接觸，其中:當(dāng)所述驅(qū)動軸在所述牽引螺母與所述驅(qū)動軸摩擦接觸的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述牽引螺母按照所述導(dǎo)程角沿著所述驅(qū)動軸微動， 在所述牽引螺母與所述驅(qū)動軸解除接合的狀態(tài)下，所述牽引螺母沿著所述驅(qū)動軸自由地粗動，所述粗動不如所述微動精確， 所述開/閉控制桿被構(gòu)造成響應(yīng)于使用者的操作，使所述牽引螺母克服所述偏置裝置的偏置力處于所述解除接合狀態(tài)，以及 當(dāng)所述使用者釋放所述開/閉控制桿時(shí)，由于所述偏置裝置的偏置力，所以所述牽引螺母回復(fù)到所述摩擦接觸狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述牽引螺母還包括: 固定件；和 可動件，其中: 所述固定件和所述可動件以所述驅(qū)動軸介于所述固定件和所述可動件之間的狀態(tài)彼此相對， 所述固定件的第一端和所述可動件的第一端以可彈性變形的方式連接， 所述可動件的第二端被所述偏置裝置偏置，以靠近所述固定件， 所述開/閉控制桿以可擺動的方式被所述固定件可樞轉(zhuǎn)地支撐，以及所述開/閉控制桿在其前端處具有推銷，所述推銷被構(gòu)造成在遠(yuǎn)離所述固定件的方向上壓所述可動件的所述第二端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述牽引螺母還包括手柄，其在大致與所述驅(qū)動軸的軸線正交的方向上延伸并相對于所述牽引螺母固定， 所述開/閉控制桿和所述手柄彼此靠近且彼此平行， 當(dāng)所述使用者抓握所述手柄時(shí)，同時(shí)抓握所述開/閉控制桿，并且 當(dāng)所述使用者釋放所述手柄時(shí)，所述開/閉控制桿同時(shí)從所述使用者的手中被釋放。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述手柄具有槽，該槽被構(gòu)造成接收所述開/閉控制桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動軸在上下方向上延伸，并且所述牽引螺母沿著所述驅(qū)動軸在所述上下方向上前進(jìn)/后退。
6.一種形狀測量設(shè)備，其包括: 移動機(jī)構(gòu)，其包括: 驅(qū)動軸，其能夠繞著軸線旋轉(zhuǎn)；和 牽引螺母，其被構(gòu)造成將所述驅(qū)動軸保持在其內(nèi)且在與所述驅(qū)動軸的軸線正交的方向上延伸，其中，所述牽引螺母被構(gòu)造成能夠在與所述驅(qū)動軸摩擦接觸的摩擦接觸狀態(tài)和與所述驅(qū)動軸解除接合的解除接合狀態(tài)之間切換，所述牽引螺母包括: 扭輪，其被可樞轉(zhuǎn)地支撐以便能夠在限定相對于所述驅(qū)動軸的軸線的傾斜角度的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)，所述傾斜角度等于導(dǎo)程角； 開/閉控制桿，其被構(gòu)造成使所述牽引螺母在摩擦接觸狀態(tài)和所述解除接合狀態(tài)之間切換，以及 偏置裝置，其被構(gòu)造成產(chǎn)生偏置力，使得所述牽引螺母與所述驅(qū)動軸摩擦接觸，其中:當(dāng)所述驅(qū)動軸在所述牽引螺母與所述驅(qū)動軸摩擦接觸的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述牽引螺母按照所述導(dǎo)程角沿著所述驅(qū)動軸微動， 在所述牽引螺母與所述驅(qū)動軸解除接合的狀態(tài)下，所述牽引螺母沿著所述驅(qū)動軸自由地粗動，所述粗動不如所述微動精確， 所述開/閉控制桿被構(gòu)造成響應(yīng)于使用者的操作，使所述牽引螺母克服所述偏置裝置的偏置力處于所述解除接合狀態(tài)，以及 當(dāng)所述使用者釋放所述開/閉控制桿時(shí)，由于所述偏置裝置的偏置力，所以所述牽引螺母回復(fù)到所述摩擦接觸狀態(tài)；和形狀測量器，其被連接到所述牽引螺母。
【文檔編號】G01B21/20GK104457671SQ201410479801
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】小野寺洋平, 進(jìn)藤秀樹, 和泉直樹 申請人:株式會社三豐
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