JP6458335B1 - 表面形状測定機 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、表面形状測定機10の外観斜視図である。図2は、表面形状測定機10の正面図である。図3は、表面形状測定機10の側面図である。図1から図3に示すように、表面形状測定機10は、ワークの被測定面9(図3参照)上に配置され、この被測定面9の表面形状を測定する携帯型(ハンディ型)の測定機である。ここでいう被測定面9の表面形状とは、被測定面9の表面粗さと、表面粗さ以外の表面形状(例えば被測定面9の形状及びうねり等)と、が含まれる。
図4は、検出器16の側面図である。図4に示すように、検出器16は、揺動支点40と、スタイラス42(アーム又は測定子ともいう)と、付勢部材44と、検出センサ46と、触針48と、これら各部を収納するハウジング49と、を備える。
図5は、測定装置12の断面図である。なお、図5の符号VAは表面形状測定機10の測定開始時(トレース開始時)の状態であり、符号VBは表面形状測定機10の測定完了時(トレース完了時)の状態である。
検出器ガイド20は、ケース56の(駆動装置18)に取り付けられており、且つ被測定面9に略平行で且つ触針48のトレース方向(X軸方向)に延びた略長板状を有する。この検出器ガイド20は、X軸方向において、ケース56のケース壁面56aよりもX軸方向(+)側の位置に支持されている。また、検出器ガイド20は、Z軸方向において検出器16の被測定面9に対向する面側とは反対面側、すなわち検出器16のZ軸方向(+)側の面に対向する位置に、3つのガイド設置点28を介して支持されている。
図7は、上記構成の表面形状測定機10による被測定面9の表面形状の測定処理を説明するための説明図である。図7の符号VIIAに示すように、被測定面9上に表面形状測定機10の測定装置12を配置する。これにより、既述の図5に示したように、各ガイド設置点28が被測定面9に接触して、この被測定面9上で検出器ガイド20が各ガイド設置点28により3点支持される。その結果、検出器ガイド20が被測定面9に対して略平行になる。
以上のように本実施形態の表面形状測定機10では、被測定面9に対して略平行に配置された検出器ガイド20に沿って検出器16を移動させることにより、被測定面9を基準とする所謂ワーク基準で検出器16による被測定面9のスキッドレス測定を行うことができる。その結果、被測定面9の表面粗さと、被測定面9の表面粗さ以外の表面形状(形状及びうねり等)とを同時に測定することができる。また、被測定面9の段差等の高さが高い場合には、スキッドレス測定からスキッド測定に自動的に切り替えることができるので、触針48の破損を確実に防止することができる。さらに、検出器ガイド20の真直度に応じた測定精度が得られるので、低コスト且つ高精度で被測定面9の表面形状を測定することができる。
上記実施形態では、本発明の第1弾性支持部材及び第2弾性支持部材としてそれぞれ板バネを例に挙げて説明したが、板バネ以外の各種の弾性支持部材を用いてもよい。
10…表面形状測定機,
12…測定装置,
16…検出器,
20…検出器ガイド,
20a…ガイド上面,
22…ノーズピース,
24…スキッド,
28…ガイド設置点,
42…スタイラス,
44…付勢部材,
48…触針,
50…ガイド接触点,
56…ケース,
62…駆動部,
64…板バネ,
70…板バネ
Claims (7)
- 被測定面の表面形状を測定する表面形状測定機において、
揺動支点を中心として揺動自在に支持されるスタイラスと、前記スタイラスの先端部に設けられ且つ前記スタイラスの長手方向に対して垂直又は斜めの一方向側に延びる触針と、前記スタイラスの先端部から前記一方向側に離れた位置に設けられたスキッドと、前記揺動支点を中心とする回転方向のうち、前記触針が前記一方向側に回転する第1回転方向に前記スタイラスを付勢して、前記触針の先端を前記スキッドよりも前記一方向側に突出させる付勢部材と、を備える検出器と、
前記検出器を、前記第1回転方向と、前記第1回転方向とは反対側の第2回転方向とに揺動自在に支持する第1弾性支持部材と、
前記第1弾性支持部材を、前記揺動支点の軸方向に垂直で且つ前記被測定面に平行な駆動方向に沿って移動させる駆動部と、
前記駆動部により前記第1弾性支持部材を介して駆動される前記検出器を前記被測定面に沿って案内する直線状の検出器ガイドと、
前記被測定面に接触する1又は複数の第1接触点を有し、前記検出器ガイドを、前記検出器の前記被測定面に対向する面側とは反対面側に対向する位置に支持するガイド支持部材と、
前記検出器に設けられ、前記検出器を前記検出器ガイドに沿って移動自在に前記検出器ガイドにより支持させる検出器支持部材と、
を備える表面形状測定機。 - 前記スタイラスが前記付勢部材の付勢力に抗して予め定めた基準回転位置から前記第2回転方向に回転された場合、前記触針の先端は、前記スタイラスの前記第2回転方向の回転角度が一定角度に達するまでは前記スキッドよりも前記一方向側に突出している請求項1に記載の表面形状測定機。
- 前記スタイラスの前記第2回転方向の回転角度が前記一定角度に達し、さらに前記スキッドに対して前記一方向側とは反対方向側の力が加えられた場合、前記検出器が、前記第1弾性支持部材を基準として前記第2回転方向に回転する請求項2に記載の表面形状測定機。
- 前記検出器支持部材は、
前記検出器ガイドが挿通されるガイド挿通穴と、
前記ガイド挿通穴を構成する前記検出器支持部材の内壁面に設けられ、且つ前記検出器ガイドの前記検出器に対向する面側とは反対側の面に接触する第2接触点と、
を有し、
前記検出器支持部材は、前記第2接触点を介して前記検出器ガイドに前記検出器を支持させる請求項1から3のいずれか1項に記載の表面形状測定機。 - 前記検出器の一部、前記第1弾性支持部材、及び前記駆動部を収納するケースであって、前記駆動方向に対して垂直なケース壁面と、前記ケース壁面に形成され且つ前記検出器が挿通される検出器挿通穴とを有するケースと、
前記ケースに設けられた第2弾性支持部材であって、且つ前記検出器ガイドを前記第1回転方向と前記第2回転方向とに揺動自在に支持する第2弾性支持部材と、
を備える請求項1から4のいずれか1項に記載の表面形状測定機。 - 前記ガイド支持部材は、3つの第1接触点で前記被測定面に接触する請求項1から5のいずれか1項に記載の表面形状測定機。
- 前記スキッドは、前記触針が挿通される触針挿通穴を有する請求項1から6のいずれか1項に記載の表面形状測定機。
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