CN106054954B - 探针测量力调整器 - Google Patents

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Abstract

一种探针测量力调整器,包括能够在X方向上移动的触针支撑部,其与固定部分离配置。板簧的第一端固定到触针支撑部的X(+)方向上的端部,板簧的第二端固定到所述固定部,板簧的主表面面对X方向。板簧的第一端固定到触针支撑部的X(‑)方向上的端部,该板簧的第二端固定到所述固定部,该板簧的主表面面对X方向。第一永磁体设置到触针支撑部的X(+)方向上的端部。第二永磁体设置到触针支撑部的X(‑)方向上的端部。第三永磁体设置到所述固定部,使得X方向上的磁力作用在第一永磁体和第三永磁体之间。第四永磁体设置到所述固定部,使得X方向上的磁力作用在第二永磁体和第四永磁体之间。

Description

探针测量力调整器
技术领域
本发明涉及探针测量力调整器。
背景技术
在坐标测量机中,通过使扫描探针与被测物体的表面接触来进行扫描测量(例如,参见日本特开2010-286475号公报)。当在扫描探针的引导机构中(沿X、Y、Z三个轴向)使用弹性铰链时,利用弹性铰链的弯曲方向上的弹簧常数产生探针的测量力。引导机构的刚性越高,弹簧常数就变得越大,探针的测量力也变得越大。当探针的测量力变大时,增加了一些影响,例如,来自测量过程中在工件和触针(stylus)之间产生的摩擦力的影响以及来自安装于探针的触针的弯曲的影响。结果,难以实现高精度的测量。
与此相对,已知一种使测量力稳定化的技术,其中,通过检测和控制测量力来抑制探针的测量力的波动(日本特开2010-286475号公报)。
另外,提出了用于使用如下的弹性铰链机构的测量装置的技术:在该弹性铰链机构中,使用磁体调整弹性铰链的恢复特性(日本特开平11-141537号公报)。
然而,本发明的发明人发现了关于上述技术的如下所述的问题。例如,为了调整测量力,要降低提供测量力的弹簧或弹性铰链的刚性,当弯曲方向上的弹簧常数变小时,诸如扭曲或弧曲(curving)等的其他方向上的刚性也变低。结果,由于测量力造成的除了弯曲方向以外的方向上的变形的影响变得更大,并且导致测量精度的劣化。因此,为了实现扫描探针的高精度,需要如下的扫描探针:该扫描探针在除了可移动方向以外的方向上具有高刚性,并且在弯曲方向上具有小的弹簧常数。
与此相对,在日本特开2010-286475号公报公开的技术中,虽然测量力是可调整的,但是对测量力的控制产生热,这以热变形的形式等对形状测量机产生影响,并且导致测量精度降低。另外,由于执行测量力的控制而产生电噪声,这导致测量精度进一步降低。此外,在形状测量机上安装控制器的需求使得形状测量机的成本增加。
发明内容
本发明是基于上述情况而构思的,本发明利用简单的构造调整接触探针的测量力。
本发明的一个方面是一种探针测量力调整器,其包括:第一构件;第二构件,其能够沿第一方向移动并且与所述第一构件分离配置;第一板状弹性构件,所述第一板状弹性构件的第一端固定到所述第二构件的第一端部,所述第一板状弹性构件的第二端固定到所述第一构件,所述第一板状弹性构件的主表面面对所述第一方向;第二板状弹性构件,所述第二板状弹性构件的第一端固定到所述第二构件的第二端部,所述第二板状弹性构件的第二端固定到所述第一构件,所述第二板状弹性构件的主表面面对所述第一方向,其中,所述第二构件的所述第二端部与所述第二构件的所述第一端部在所述第一方向上分离;第一磁性构件,其设置到所述第二构件的所述第一端部;第二磁性构件,其设置到所述第二构件的所述第二端部;第三磁性构件,其设置到所述第一构件并且与所述第一磁性构件分离配置,以在所述第一磁性构件和所述第三磁性构件之间在所述第一方向上产生磁力;第四磁性构件,其设置到所述第一构件并且与所述第二磁性构件分离配置,以在所述第二磁性构件和所述第四磁性构件之间在所述第一方向上产生磁力。因此,作用于第二构件的力、即测量力能够为弹簧力和磁力的合力。由此,弹簧力和磁力的响应于第二构件的移位的改变能够利用简单的构造调整测量力。
本发明的另一方面是上述探针测量力调整器,其中,所述第一磁性构件至所述第四磁性构件为永磁体。由此,能够防止当使用电磁体时出现热以及在使用致动器时出现控制噪声。
本发明的另一方面是上述探针测量力调整器,其中,所述第一磁性构件和所述第三磁性构件中的一方为永磁体,所述第一磁性构件和所述第三磁性构件中的另一方为磁性体;所述第二磁性构件和所述第四磁性构件中的一方为永磁体,所述第二磁性构件和所述第四磁性构件中的另一方为磁性体。由此,能够防止当使用电磁体时出现热以及在使用致动器时出现控制噪声。
本发明的另一方面是上述探针测量力调整器,其中,引力作用在所述第一磁性构件和所述第三磁性构件之间,并且引力作用在所述第二磁性构件和所述第四磁性构件之间。因此,磁力抵消弹簧力起作用。所以能够抑制作用于第二构件的力的大小并且减小力的大小。结果,作用于被测物体的测量力能够受到抑制并减小。
本发明的另一方面是上述探针测量力调整器,其中,斥力作用在所述第一磁性构件和所述第三磁性构件之间,并且斥力作用在所述第二磁性构件和所述第四磁性构件之间。因此,磁力作用在与弹簧力相同的方向上。所以,能够增大作用于第二构件的力的大小。结果,能够增大作用于被测物体的测量力,由此增强测量的响应性。
本发明的另一方面是上述探针测量力调整器,其中,所述第一板状弹性构件和所述第二板状弹性构件为板簧。因此,能够沿第一方向为第二构件提供弹簧力。
本发明的另一方面是上述探针测量力调整器,其中,所述第一板状弹性构件和所述第二板状弹性构件为折叠铰链。因此,能够沿第一方向为第二构件提供弹簧力。
本发明的另一方面是上述探针测量力调整器,其还包括第三构件,所述第一板状弹性构件包括第三和第四平板状弹性构件,所述第二板状弹性构件包括第五和第六平板状弹性构件。所述第三平板状弹性构件的第一端固定到所述第二构件的所述第一端部,所述第三平板状弹性构件的主表面面对所述第一方向。所述第四平板状弹性构件的第一端固定到所述第一构件,所述第四平板状弹性构件的第二端相对于所述第三平板状弹性构件的第二端位置固定,所述第四平板状弹性构件的主表面面对所述第一方向。所述第五平板状弹性构件的第一端固定到所述第二构件的所述第二端部,所述第五平板状弹性构件的主表面面对所述第一方向。所述第六平板状弹性构件的第一端固定到所述第一构件,所述第六平板状弹性构件的第二端相对于所述第五平板状弹性构件的第二端位置固定,所述第六平板状弹性构件的主表面面对所述第一方向。因此,即使使用折叠铰链时,与使用板簧时相似,能够利用简单的构造调整测量力。
本发明的另一方面是一种探针测量力调整器,其包括第一测量力调整器和第二测量力调整器,该第一测量力调整器和第二测量力调整器为上述探针测量力调整器。所述第二测量力调整器被构造成绕着第二方向的转动轴线相对于所述第一测量力调整器转动90度,其中所述第二方向与所述第一方向垂直。所述第一测量力调整器的第二构件和所述第二测量力调整器的第一构件相连接。因此,探针测量力调整器能够被构造成检测彼此垂直的两个轴的移位,并且还调整两个轴的测量力。
本发明的另一方面是一种探针测量力调整器,其包括第一测量力调整器至第三测量力调整器,该第一测量力调整器至第三测量力调整器为上述探针测量力调整器。所述第二测量力调整器被构造成绕着第二方向的转动轴线相对于所述第一测量力调整器转动90度,其中所述第二方向与所述第一方向垂直。所述第三测量力调整器被构造成绕着第三方向的转动轴线相对于所述第一测量力调整器转动90度,或者绕着所述第一方向的转动轴线相对于所述第二测量力调整器转动90度,其中所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向垂直。所述第一测量力调整器的第二构件和所述第二测量力调整器的第一构件相连接。所述第二测量力调整器的第二构件和所述第三测量力调整器的第一构件相连接。因此,探针测量力调整器能够被构造成检测相互垂直的三个轴的移位,并且还调整三个轴的测量力。
本发明的另一方面是上述探针测量力调整器,其中,所述第三磁性构件被构造成使得所述第三磁性构件的磁力是能切换的,所述第四磁性构件被构造成使得所述第四磁性构件的磁力是能切换的。因此,能够容易地改变测量的响应性。
根据本发明,能够通过简单的构造调整接触探针的测量力。
通过以下详细说明及附图来阐明本发明。所参考的附图仅为了便于理解本发明,而非用于限制本发明。
附图说明
以下参照多张附图借助于本发明的示例性实施方式的非限制性示例进一步详细说明本发明,在各张附图的图示中,相同的附图标记表示相似的部件,其中:
图1是示意性地示出根据第一实施方式的探针测量力调整器的构造的主视图;
图2是示意性地示出根据第一实施方式的探针测量力调整器的构造的立体图;
图3是示出触针示例性地安装到根据第一实施方式的探针测量力调整器的立体图;
图4是示出作用于根据第一实施方式的探针测量力调整器的弹簧力的图;
图5是示出作用于根据第一实施方式的探针测量力调整器的磁力的图;
图6是示出作用于根据第一实施方式的探针测量力调整器的弹簧力和磁力的合力的图;
图7是示出根据第一实施方式的探针测量力调整器的变型的主视图;
图8是示出根据第一实施方式的探针测量力调整器的另一变型的主视图;
图9是示意性地示出根据第二实施方式的探针测量力调整器的构造的立体图;
图10是示意性地示出根据第二实施方式的探针测量力调整器的构造的主视图;
图11是示意性地示出根据第三实施方式的探针测量力调整器的构造的俯视图;
图12是示意性地示出根据第四实施方式的探针测量力调整器的构造的主视图;
图13是示意性地示出根据第五实施方式的探针测量力调整器的构造的俯视图;
图14是沿着图13中示出的线XIV-XIV截取的根据第五实施方式的探针测量力调整器的截面图;
图15是沿着图13中示出的线XV-XV截取的根据第五实施方式的探针测量力调整器的截面图;
图16是示意性地示出根据第六实施方式的探针测量力调整器的构造的主视图;
图17是示意性地示出根据第七实施方式的探针测量力调整器的构造的立体图;
图18是示出根据第七实施方式的探针测量力调整器的X轴测量力调整器部和Y轴测量力调整器部彼此分离的情况的立体图;
图19是示意性地示出根据第八实施方式的探针测量力调整器的构造的立体图;
图20是示出根据第八实施方式的探针测量力调整器的X轴测量力调整器部、Y轴测量力调整器部和Z轴测量力调整器部彼此分离的情况的立体图;
图21是示意性地示出根据第九实施方式的探针测量力调整器的构造的主视图;
图22是示出作用于根据第九实施方式的探针测量力调整器的弹簧力的图;
图23是示出作用于根据第九实施方式的探针测量力调整器的磁力的图;
图24是示出作用于根据第九实施方式的探针测量力调整器的弹簧力和磁力的合力的图;
图25是示意性地示出根据第十实施方式的探针测量力调整器的构造的立体图;
图26是示出根据第十实施方式的探针测量力调整器的立体图;
图27是根据第十实施方式的探针测量力调整器的截面图;
图28是示出作用于根据第十实施方式的探针测量力调整器的弹簧力和磁力的合力的图;
图29是示出根据第十实施方式的探针测量力调整器的立体图;
图30是根据第十实施方式的探针测量力调整器的截面图;
图31是示出作用于根据第十实施方式的探针测量力调整器的弹簧力和磁力的合力的图;
图32是示意性地示出根据第十一实施方式的探针测量力调整器的构造的立体图;
图33是根据第十一实施方式的探针测量力调整器的截面图;
图34是根据第十一实施方式的探针测量力调整器的截面图;
图35是根据第十一实施方式的探针测量力调整器的截面图;
图36是示意性地示出根据第十二实施方式的探针测量力调整器的构造的立体图;
图37是根据第十二实施方式的探针测量力调整器的截面图。
具体实施方式
本文中示出的细节仅作为示例且仅用于本发明的实施方式的说明性讨论的目的,并且为了提供对本发明的原理和概念方面来说被认为是最有用且最易理解的说明而给出。在这方面,不试图比基本理解本发明所必要的情形更详细地示出本发明的结构细节,结合附图的说明可以使本领域技术人员明白在实践中可以如何实施本发明的形式。
以下,参照附图说明本发明的实施方式。在各图中,相同的附图标记被赋予相同的元件,并且在必要时省略重复的说明。
第一实施方式
给出对根据第一实施方式的探针测量力调整器100的说明。图1是示意性地示出根据第一实施方式的探针测量力调整器100的构造的主视图。图2是示意性地示出根据第一实施方式的探针测量力调整器100的构造的立体图。在图1中,沿着与图纸平面水平的方向的左右方向表示为X方向,沿着垂直于图纸平面的方向的从纸张的前侧朝向纸张的背侧的深度方向表示为Y方向,沿着图纸平面的铅直方向从下向上的方向表示为Z方向。换言之,X方向、Y方向和Z方向是相互正交的方向。此外,X方向、Y方向和Z方向之间的关系在之后参考的附图以及接下来的说明中都是一样的。另外,X方向被称为第一方向,Y方向被称为第三方向,Z方向被称为第二方向。
探针测量力调整器100具有基部1、触针支撑部2、柱3A和柱3B、永磁体11和12、永磁体21和22以及板簧31和32。
触针支撑部2也被称为第二构件。永磁体11和12也分别被称为第一磁性构件和第二磁性构件。永磁体21和22也分别被称为第三磁性构件和第四磁性构件。板簧31和32也分别被称为第一平板状弹性构件和第二平板状弹性构件。如这里所使用的,“弹簧”31和32是在被扭曲(distort)之后释放时恢复其初始形状的任意弹性体或装置,并且不限于螺旋弹簧。而且,弹簧31和32仅为弹性构件或弹性体(elastomer)的示例。换言之,能够使用任意合适的材料或构造的不同类型的弹簧。
基部1是固定于测量装置(例如坐标测量机)的部分。为了简化附图,在图1和图2中未示出测量装置的细节。柱3A和柱3B以彼此在X方向上分离并且在Z(+)侧伸出的方式配置于基部1。注意,尽管基部1和柱3A、柱3B如上所述地分离,但是能够理解为,基部1和柱3A、柱3B被一体化地构造成固定于测量装置(例如坐标测量机)的固定部10。固定部10也被称为第一构件或机架。
板簧31和32在基部1上平行配置。即,板簧31的主表面(X-Z平面,即面对X方向的表面)和板簧32的主表面(X-Z平面)彼此平行。另外,板簧31和32配置成板簧31的主表面和板簧32的主表面垂直于基部1的主表面(X-Y平面,即面对X方向的表面)。
触针支撑部2以隔着板簧31和32面对基部1的方式配置。触针支撑部2被板簧31和32支撑并且能够在X方向上移动。换言之,板簧31的Y(+)侧的端部固定于触针支撑部2的X(+)侧的端部,板簧31的Y(-)侧的端部固定于基部1。板簧32的Y(+)侧的端部固定于触针支撑部2的X(-)侧的端部,板簧32的Y(-)侧的端部固定于基部1。触针支撑部2被配置成保持在柱3A和柱3B之间。永磁体11设置于触针支撑部2的X(+)侧的端部,永磁体12设置于触针支撑部2的X(-)侧的端部。
永磁体21以面对永磁体11的方式配置于柱3A。在此状态下,永磁体11和永磁体21被设置成具有相互不同的磁极,使得引力作用于永磁体11和永磁体21之间。在本实施方式中,永磁体11的X(+)侧表面为N极,永磁体11的X(-)侧表面为S极。永磁体21的X(+)侧表面为N极,永磁体21的X(-)侧表面为S极。
永磁体22以面对永磁体12的方式配置于柱3B。在该状态下,永磁体12和永磁体22被设置成具有相互不同的磁极,使得引力作用于永磁体12和永磁体22之间。在本实施方式中,永磁体12的X(+)侧表面为S极,永磁体12的X(-)侧表面为N极。永磁体22的X(+)侧表面为S极,永磁体22的X(-)侧表面为N极。
在探针测量力调整器100中,触针9安装于触针支撑部2,触针9上设置有与被测物体接触的探针。图3是示出触针示例性地安装到根据第一实施方式的探针测量力调整器100的立体图。为了简化附图,图3中未示出柱3A和柱3B以及永磁体11、12、21和22。另外,板簧31和32画有阴影线,以便更容易理解板簧31和32的位置。触针9以在Z(+)侧伸出的方式安装于触针支撑部2。
说明探针测量力调整器100的动作。在探针测量力调整器100中,当在X(+)方向上的力施加于触针9时,板簧31和32均在以其基部1侧的固定部作为固定端的状态下变形,并且触针支撑部2在X(+)方向上移位。当在X(-)方向上的力施加于触针9时,板簧31和32均在以其基部1侧的固定部作为固定端的状态下变形,并且触针支撑部2在X(-)方向上移位。在该状态下,响应于触针支撑部2在X方向上的移位,由板簧31和32产生的弹簧力施加于触针支撑部2。图4是示出作用于根据第一实施方式的探针测量力调整器的弹簧力的图。如图4所示,弹簧力Fs被表达成板簧31、32的弹簧常数与触针支撑部2的X方向上的位移的积,并且弹簧力Fs根据触针支撑部2的X方向上的移位线性地改变。
另外,由永磁体(永磁体11、12、21和22)的磁力产生的引力作用于触针支撑部2与柱3A之间以及触针支撑部2与柱3B之间。图5是示出作用于根据第一实施方式的探针测量力调整器的磁力的图。当触针支撑部2在X(+)方向上移位时,永磁体11与永磁体21彼此接近,这使得永磁体11与永磁体21之间的引力Fm1变强。同时,由于永磁体12与永磁体22远离彼此移动,因此永磁体12与永磁体22之间的引力Fm2变弱。结果,在X(+)方向上的磁力Fm实质上作用于触针支撑部2。另一方面,当触针支撑部2在X(-)方向上移位时,永磁体11与永磁体21远离彼此移动,这使得永磁体11与永磁体21之间的引力Fm1变弱。同时,由于永磁体12与永磁体22彼此接近,因此永磁体12与永磁体22之间的引力Fm2变强。结果,在X(-)方向上的磁力实质上作用于触针支撑部2。
鉴于以上情况,当触针支撑部2在X(+)方向上移位时,在X(-)方向上的弹簧力和在X(+)方向上的磁力作用于触针支撑部2。当触针支撑部2在X(-)方向上移位时,在X(+)方向上的弹簧力和在X(-)方向上的磁力作用于触针支撑部2。图6是示出作用于根据第一实施方式的探针测量力调整器100的弹簧力和磁力的合力的图。如图6所示,在探针测量力调整器100中,能够理解的是,磁力以抵消弹簧力的方式作用于触针支撑部2。因此,能够抑制实质上作用于触针支撑部2的力Fa的大小并且能够使力的大小均等化。结果,作用于被测物体的测量力能够被抑制和均等化。
如上所述,探针测量力调整器100以结合平板状弹性构件(板簧)和永磁体的简单的构造调整测量力。换言之,不需要为了调整测量力而引入诸如致动器等的执行主动控制的构造。因此,由于能够防止伴随着控制产生的热和噪声,所以能够执行高精度测量。
另外,上述永磁体11、12、21和22的极性仅为示例性的。例如,各永磁体11、12、21和22的磁极可以调换(swap)。图7是示出作为根据第一实施方式的探针测量力调整器100的变型的探针测量力调整器101的主视图。如图7所示,在本实施方式中,永磁体11的X(+)侧表面为S极,永磁体11的X(-)侧表面为N极。永磁体21的X(+)侧表面为S极,永磁体21的X(-)侧表面为N极。永磁体12的X(+)侧表面为N极,永磁体12的X(-)侧表面为S极。永磁体22的X(+)侧表面为N极,永磁体22的X(-)侧表面为S极。
此外,永磁体11和12中的一方可以用由磁性材料构成的构件替换,永磁体12和22中的一方可以用由磁性材料构成的构件替换。图8是示出作为根据第一实施方式的探针测量力调整器100的另一变型的探针测量力调整器102的主视图。如图8所示,在本实施方式中,永磁体21和22分别被磁性体41和42替换。由于永磁体11的X(+)侧表面为N极,永磁体11的X(-)侧表面为S极,所以磁性体41的X(+)侧表面为N极,磁性体41的X(-)侧表面为S极。由于永磁体12的X(+)侧表面为S极,永磁体12的X(-)侧表面为N极,所以磁性体42的X(+)侧表面为S极,磁性体42的X(-)侧表面为N极。从上述内容能够理解的是,即使相互相对的永磁体中的一方被磁性体替换,也能够实现与探针测量力调整器100的动作和效果相同的动作和效果。当用磁性体替换相对的永磁体中的一方时,也可以用磁性体替换另一侧的永磁体,并且永磁体的磁极可以调换。此外,触针支撑部2以及柱3A和3B的一部分可以用作磁性体。
在本实施方式以及之后的实施方式中,永磁体以及由磁性材料构成的构件(磁性体)还可以称为磁性构件。
第二实施方式
给出对根据第二实施方式的探针测量力调整器200的说明。图9是示意性地示出根据第二实施方式的探针测量力调整器200的构造的立体图。图10是示意性地示出根据第二实施方式的探针测量力调整器200的构造的主视图。探针测量力调整器200具有基部1、触针支撑部4、柱5、永磁体13和14、永磁体23和24以及板簧31和32。
永磁体13和14分别对应于第一磁性构件和第二磁性构件。永磁体23和24分别对应于第三磁性构件和第四磁性构件。触针支撑部4对应于第二构件。基部1和柱5形成单个固定部,该固定部对应于第一构件。
由于基部1与第一实施方式的基部1相同,所以省略其说明。柱5以在Z(+)侧伸出的方式配置于基部1。
与第一实施方式相同,板簧31和32在基部1上平行配置。即,板簧31的主表面(X-Z平面)和板簧32的主表面(X-Z平面)彼此平行。另外,板簧31和32配置成板簧31的主表面和板簧32的主表面垂直于基部1的主表面(X-Y平面)。
触针支撑部4以隔着板簧31和32面对基部1的方式配置。然而,触针支撑部4以覆盖柱5的方式设置,并且板簧31和32均接合至触针支撑部4的X方向上的端部。换言之,板簧31和32以隔着柱5彼此面对的方式配置。
永磁体23配置于柱5的上部的X(+)侧表面,永磁体24配置于柱5的上部的X(-)侧表面。另外,在触针支撑部4上,永磁体13配置在面对永磁体23的位置处,并且永磁体14配置在面对永磁体24的位置处。在此状态下,永磁体13和永磁体23被设置成具有相互不同的磁极,使得引力作用于永磁体13和永磁体23之间。在本实施方式中,永磁体13的X(+)侧表面为N极,永磁体13的X(-)侧表面为S极。永磁体23的X(+)侧表面为N极,永磁体23的X(-)侧表面为S极。永磁体14和永磁体24被设置成具有相互不同的磁极,使得引力作用于永磁体14和永磁体24之间。在本实施方式中,永磁体14的X(+)侧表面为S极,永磁体14的X(-)侧表面为N极。永磁体24的X(+)侧表面为S极,永磁体24的X(-)侧表面为N极。
鉴于以上情况,在探针测量力调整器200中,当触针支撑部4在X(+)方向上移位时,在X(-)方向上的弹簧力和在X(+)方向上的磁力作用于触针支撑部4。当触针支撑部4在X(-)方向上移位时,在X(+)方向上的弹簧力和在X(-)方向上的磁力作用于触针支撑部4。因此,与根据第一实施方式的探针测量力调整器100相同,磁力的作用抵消了弹簧力。因此,能够抑制实质上作用于触针支撑部4的力的大小并且能够使力的大小均等化。结果,与第一实施方式相同,作用于被测物体的测量力能够被抑制和均等化。
第三实施方式
说明根据第三实施方式的探针测量力调整器300。图11是示意性示出根据第三实施方式的探针测量力调整器300的构造的俯视图。探针测量力调整器300具有基部1、触针支撑部2、柱6A至6D、永磁体15A、15B、16A和16B、永磁体25A至25D、永磁体26A至26D和板簧31和32。
由于基部1类似于第一实施方式的基部1,因此省略其说明。柱6A至6D中的每一个均以位于触针支撑部2的四个角中的一个角的外侧的方式配置在基部1上,并在Z(+)侧伸出。
永磁体15A和15B对应于第一磁性构件。永磁体16A和16B对应于第二磁性构件。永磁体25A至25D对应于第三磁性构件。永磁体26A至26D对应于第四磁性构件。基部1和柱6A至6D形成单个固定部,该固定部对应于第一构件。
由于板簧31和32的配置类似于根据第一实施方式的探针测量力调整器100的配置,因此省略其说明。
永磁体15A配置在触针支撑部2的Y(+)侧表面的X(+)侧端部。永磁体15B配置在触针支撑部2的Y(-)侧表面的X(+)侧端部。永磁体16A配置在触针支撑部2的Y(+)侧表面的X(-)侧端部。永磁体16B配置在触针支撑部2的Y(-)侧表面的X(-)侧端部。
在柱6A的Y(-)侧表面,永磁体25A和永磁体25B被配置成在X方向上彼此分离并且由磁力产生的引力作用在永磁体15A上。在本实施方式中,永磁体15A的Y(+)侧表面为N极,永磁体15A的Y(-)侧表面为S极。永磁体25A的Y(+)侧表面为N极,永磁体25A的Y(-)侧表面为S极。永磁体25B的Y(+)侧表面为N极,永磁体25B的Y(-)侧表面为S极。
在柱6B的Y(+)侧表面,永磁体25C和永磁体25D被配置成在X方向上彼此分离并且由磁力产生的引力作用在永磁体15B上。在本实施方式中,永磁体15B的Y(+)侧表面为S极,永磁体15B的Y(-)侧表面为N极。永磁体25C的Y(+)侧表面为S极,永磁体25C的Y(-)侧表面为N极。永磁体25D的Y(+)侧表面为S极,永磁体25D的Y(-)侧表面为N极。
在柱6C的Y(-)侧表面,永磁体26A和永磁体26B被配置成在X方向上彼此分离并且由磁力产生的引力作用在永磁体16A上。在本实施方式中,永磁体16A的Y(+)侧表面为N极,永磁体16A的Y(-)侧表面为S极。永磁体26A的Y(+)侧表面为N极,永磁体26A的Y(-)侧表面为S极。永磁体26B的Y(+)侧表面为N极,永磁体26B的Y(-)侧表面为S极。
在柱6D的Y(+)侧表面,永磁体26C和永磁体26D被配置成在X方向上彼此分离并且由磁力产生的引力作用在永磁体16B上。在本实施方式中,永磁体16B的Y(+)侧表面为S极,永磁体16B的Y(-)侧表面为N极。永磁体26C的Y(+)侧表面为S极,永磁体26C的Y(-)侧表面为N极。永磁体26D的Y(+)侧表面为S极,永磁体26D的Y(-)侧表面为N极。
在探针测量力调整器300中,类似于探针测量力调整器100,设置有与被测物体接触的探针的触针9(图中未示出)以在Z(+)侧伸出的方式安装于触针支撑部2。类似于探针测量力调整器100,当在X(+)方向上的力施加于触针9时,触针支撑部2在X(+)方向上移位,当在X(-)方向上的力施加于触针9时,触针支撑部2在X(-)方向上移位。在该状态下,类似于探针测量力调整器100,响应于触针支撑部2在X方向上的移位,由板簧31和32产生的弹簧力施加于触针支撑部2。
此外,由永磁体(永磁体15A、15B、16A、16B;25A至25D;和26A至26D)的磁力产生的引力作用在触针支撑部2与柱6A、6B、6C和6D之间。
当触针支撑部2在X(+)方向上移位时,永磁体15A与永磁体25A彼此重叠的部分的面积变大,这引起二者之间的引力变强。由于永磁体15A与永磁体25B彼此重叠的部分的面积变小,因此二者之间的引力变弱。由于永磁体15B与永磁体25C彼此重叠的部分的面积变大,因此二者之间的引力变强。由于永磁体15B与永磁体25D彼此重叠的部分的面积变小,因此二者之间的引力变弱。由于永磁体16A与永磁体26B彼此重叠的部分的面积变大,因此二者之间的引力变强。由于永磁体16A与永磁体26A彼此重叠的部分的面积变小,因此二者之间的引力变弱。由于永磁体16B与永磁体26D彼此重叠的部分的面积变大,因此二者之间的引力变强。由于永磁体16B与永磁体26C彼此重叠的部分的面积变小,因此二者之间的引力变弱。结果,在X(+)方向上的磁力实质地作用在触针支撑部2上。
另一方面,当触针支撑部2在X(-)方向上移位时,永磁体15A与永磁体25A彼此重叠的部分的面积变小,这引起二者之间的引力变弱。由于永磁体15A与永磁体25B彼此重叠的部分的面积变大,因此二者之间的引力变强。由于永磁体15B与永磁体25C彼此重叠的部分的面积变小,因此二者之间的引力变弱。由于永磁体15B与永磁体25D彼此重叠的部分的面积变大,因此二者之间的引力变强。由于永磁体16A与永磁体26B彼此重叠的部分的面积变小,因此二者之间的引力变弱。由于永磁体16A与永磁体26A彼此重叠的部分的面积变大,因此二者之间的引力变强。由于永磁体16B与永磁体26D彼此重叠的部分的面积变小,因此二者之间的引力变弱。由于永磁体16B与永磁体26C彼此重叠的部分的面积变大,因此二者之间的引力变强。结果,在X(-)方向上的磁力实质地作用在触针支撑部2上。
鉴于以上情况,当触针支撑部2在X(+)方向上移位时,在X(-)方向上的弹簧力和在X(+)方向上的磁力作用在触针支撑部2上。当触针支撑部2在X(-)方向上移位时,在X(+)方向上的弹簧力和在X(-)方向上的磁力作用在触针支撑部2上。因此,在探针测量力调整器300中,能够理解的是,磁力以抵消弹簧力的方式作用在触针支撑部2上。因此,根据探针测量力调整器300,类似于探针测量力调整器100,变得能够抑制实质地作用在触针支撑部2上的力的大小以及能够使力的大小均等化。结果,作用在被测物体上的测量力能够被抑制和均等化。
第四实施方式
说明根据第四实施方式的探针测量力调整器400。图12是示意性地示出根据第四实施方式的探针测量力调整器400的构造的主视图。探针测量力调整器400具有基部1、触针支撑部2、柱7A和柱7B、永磁体17和18、永磁体27A和27B、永磁体28A和28B和板簧31和32。
由于基部1、触针支撑部2和板簧31和32均与第一实施方式中的类似,因此省略其说明。
永磁体17对应于第一磁性构件。永磁体18对应于第二磁性构件。永磁体27A和27B对应于第三磁性构件。永磁体28A和28B对应于第四磁性构件。基部1和柱7A和柱7B形成单个固定部,该固定部对应于第一构件。
柱7A和柱7B以在X方向上彼此分离的方式配置在基部1上,并在Z(+)侧伸出。
永磁体17设置于触针支撑部2的X(+)侧的端部,永磁体18设置于触针支撑部2的X(-)侧的端部。
永磁体27A配置在柱7A的Y(+)侧表面且位于永磁体17的上方,永磁体27B配置在柱7A的Y(-)侧表面且位于永磁体17的下方。永磁体17和永磁体27A被配置成引力作用在其间。永磁体17和永磁体27B被配置成引力作用在其间。在本实施方式中,永磁体17的Y(+)侧表面为S极,永磁体17的Y(-)侧表面为N极。永磁体27A的Y(+)侧表面为S极,永磁体27A的Y(-)侧表面为N极。永磁体27B的Y(+)侧表面为S极,永磁体27B的Y(-)侧表面为N极。
永磁体28A配置在柱7B的Y(+)侧表面且位于永磁体18的上方,永磁体28B配置在柱7B的Y(-)侧表面且位于永磁体18的下方。在该状态下,永磁体18和永磁体28A被配置成引力作用在其间。永磁体18和永磁体28B被配置成引力作用在其间。在本实施方式中,永磁体18的Y(+)侧表面为S极,永磁体18的Y(-)侧表面为N极。永磁体28A的Y(+)侧表面为S极,永磁体28A的Y(-)侧表面为N极。永磁体28B的Y(+)侧表面为S极,永磁体28B的Y(-)侧表面为N极。
在探针测量力调整器400中,类似于探针测量力调整器100,设置有与被测物体接触的探针的触针9(图中未示出)以在Z(+)侧伸出的方式安装于触针支撑部2。类似于探针测量力调整器100,当在X(+)方向上的力施加于触针9时,触针支撑部2在X(+)方向上移位,当在X(-)方向上的力施加于触针9时,触针支撑部2在X(-)方向上移位。在该状态下,类似于探针测量力调整器100,响应于触针支撑部2在X方向上的移位,由板簧31和32产生的弹簧力施加于触针支撑部2。
此外,由永磁体(永磁体17、18、27A、27B、28A和28B)的磁力产生的引力作用在触针支撑部2与柱7A和7B之间。
当触针支撑部2在X(+)方向上移位时,永磁体17的S极与永磁体27A的N极彼此重叠的部分的面积变大,这引起二者之间的引力变强。由于永磁体17的N极与永磁体27B的S极彼此重叠的部分的面积变大,因此二者之间的引力变强。由于永磁体18的S极与永磁体28A的N极彼此重叠的部分的面积变小,因此二者之间的引力变弱。由于永磁体18的N极与永磁体28B的S极彼此重叠的部分的面积变小,因此二者之间的引力变弱。结果,在X(+)方向上的磁力实质地作用在触针支撑部2上。
另一方面,当触针支撑部2在X(-)方向上移位时,永磁体17的S极与永磁体27A的N极彼此重叠的部分的面积变小,这引起二者之间的引力变弱。由于永磁体17的N极与永磁体27B的S极彼此重叠的部分的面积变小,因此二者之间的引力变弱。由于永磁体18的S极与永磁体28A的N极彼此重叠的部分的面积变大,因此二者之间的引力变强。由于永磁体18的N极与永磁体28B的S极彼此重叠的部分的面积变大,因此二者之间的引力变强。结果,在X(-)方向上的磁力实质地作用在触针支撑部2上。
鉴于以上情况,当触针支撑部2在X(+)方向上移位时,在X(-)方向上的弹簧力和在X(+)方向上的磁力作用在触针支撑部2上。当触针支撑部2在X(-)方向上移位时,在X(+)方向上的弹簧力和在X(-)方向上的磁力作用在触针支撑部2上。因此,在探针测量力调整器400中,能够理解的是,磁力以抵消弹簧力的方式作用在触针支撑部2上。因此,根据探针测量力调整器400,类似于探针测量力调整器100,变得能够抑制实质地作用在触针支撑部2上的力的大小以及能够使力的大小均等化。结果,作用在被测物体上的测量力能够被抑制和均等化。
第五实施方式
说明根据第五实施方式的探针测量力调整器500。图13是示意性地示出根据第五实施方式的探针测量力调整器500的构造的俯视图。图14是沿图13示出的线XIV-XIV截取的根据第五实施方式的探针测量力调整器500的截面图。图15是沿图13示出的线XV-XV截取的根据第五实施方式的探针测量力调整器500的截面图。探针测量力调整器500具有基部1、触针支撑部2、柱8A至8D、永磁体41A、41B、42A和42B、永磁体51A至51D、永磁体52A至52D和板簧31和32。
由于基部1、触针支撑部2和板簧31和32均与第一实施方式中的类似,因此省略其说明。柱8A至8D中的每一个均以位于触针支撑部2的四个角中的一个角的外侧的方式配置在基部1上,并在Z(+)侧伸出。
永磁体41A和41B对应于第一磁性构件。永磁体42A和42B对应于第二磁性构件。永磁体51A至51D和52A至52D对应于第三磁性构件。永磁体53A至53D和54A至54D对应于第四磁性构件。基部1和柱8A至8D形成单个固定部,该固定部对应于第一构件。
永磁体41A配置在触针支撑部2的Y(+)侧表面的X(+)侧端部。永磁体41B配置在触针支撑部2的Y(-)侧表面的X(+)侧端部。永磁体42A配置在触针支撑部2的Y(+)侧表面的X(-)侧端部。永磁体42B配置在触针支撑部2的Y(-)侧表面的X(-)侧端部。
永磁体51A配置在永磁体41A上方(Y(+)侧)且位于柱8A的X(+)侧,永磁体51B配置在永磁体41A上方且位于柱8A的X(-)侧。永磁体51C配置在永磁体41A下方(Y(-)侧)且位于柱8A的X(+)侧,永磁体51D配置在永磁体41A下方且位于柱8A的X(-)侧。在该状态下,永磁体41A和永磁体51A至51D被配置成引力作用在其间。在本实施方式中,永磁体41A的Y(+)侧表面为S极,永磁体41A的Y(-)侧表面为N极。永磁体51A至51D中的每一者的Y(+)侧表面均为S极,永磁体51A至51D中的每一者的Y(-)侧表面均为N极。
永磁体52A配置在永磁体41B上方(Y(+)侧)且位于柱8B的X(+)侧,永磁体52B配置在永磁体41B上方且位于柱8B的X(-)侧。永磁体52C配置在永磁体41B下方(Y(-)侧)且位于柱8B的X(+)侧,永磁体52D配置在永磁体41B下方且位于柱8B的X(-)侧。在该状态下,永磁体41B和永磁体52A至52D被配置成引力作用在其间。在本实施方式中,永磁体41B的Y(+)侧表面为S极,永磁体41B的Y(-)侧表面为N极。永磁体52A至52D中的每一者的Y(+)侧表面均为S极,永磁体52A至52D中的每一者的Y(-)侧表面均为N极。
永磁体53A配置在永磁体42A上方(Y(+)侧)且位于柱8C的X(+)侧,永磁体53B配置在永磁体42A上方且位于柱8C的X(-)侧。永磁体53C配置在永磁体42A下方(Y(-)侧)且位于柱8C的X(+)侧,永磁体53D配置在永磁体42A下方且位于柱8C的X(-)侧。在该状态下,永磁体42A和永磁体53A至53D被配置成引力作用在其间。在本实施方式中,永磁体42A的Y(+)侧表面为S极,永磁体42A的Y(-)侧表面为N极。永磁体53A至53D中的每一者的Y(+)侧表面均为S极,永磁体53A至53D中的每一者的Y(-)侧表面均为N极。
永磁体54A配置在永磁体42B上方(Y(+)侧)且位于柱8D的X(+)侧,永磁体54B配置在永磁体42B上方且位于柱8D的X(-)侧。永磁体54C配置在永磁体42B下方(Y(-)侧)且位于柱8D的X(+)侧,永磁体54D配置在永磁体42B下方且位于柱8D的X(-)侧。在该状态下,永磁体42B和永磁体54A至54D被配置成引力作用在其间。在本实施方式中,永磁体42B的Y(+)侧表面为S极,永磁体42B的Y(-)侧表面为N极。永磁体54A至54D中的每一者的Y(+)侧表面均为S极,永磁体54A至54D中的每一者的Y(-)侧表面均为N极。
在探针测量力调整器500中,类似于探针测量力调整器100,设置有与被测物体接触的探针的触针9(图中未示出)以在Z(+)侧突出的方式安装于触针支撑部2。类似于探针测量力调整器100,当在X(+)方向上的力施加于触针9时,触针支撑部2在X(+)方向上移位,当在X(-)方向上的力施加于触针9时,触针支撑部2在X(-)方向上移位。在该状态下,类似于探针测量力调整器100,响应于触针支撑部2在X方向上的移位,由板簧31和32产生的弹簧力施加于触针支撑部2。
此外,由永磁体(永磁体41A、41B、42A、42B;51A至51D;52A至52D;53A至53D;和54A至54D)的磁力产生的引力作用在触针支撑部2与柱8A、8B、8C和8D之间。
当触针支撑部2在X(+)方向上移位时,永磁体41A与永磁体51A和51B中的每一者彼此重叠的部分的面积变大,这引起永磁体41A与永磁体51A和51B中的每一者之间的引力变强。由于永磁体41A与永磁体51C和51D中的每一者彼此重叠的部分的面积变小,因此永磁体41A与永磁体51C和51D中的每一者之间的引力变弱。由于永磁体42A与永磁体52A和52B中的每一者彼此重叠的部分的面积变大,因此永磁体42A与永磁体52A和52B中的每一者之间的引力变强。由于永磁体42A与永磁体52C和52D中的每一者彼此重叠的部分的面积变小,因此永磁体42A与永磁体52C和52D中的每一者之间的引力变弱。由于永磁体42A与永磁体53A和53B中的每一者彼此重叠的部分的面积变大,因此永磁体42A与永磁体53A和53B中的每一者之间的引力变强。由于永磁体42A与永磁体53C和53D中的每一者彼此重叠的部分的面积变小,因此永磁体42A与永磁体53C和53D中的每一者之间的引力变弱。由于永磁体42B与永磁体54A和54B中的每一者彼此重叠的部分的面积变大,因此永磁体42B与永磁体54A和54B中的每一者之间的引力变强。由于永磁体42B与永磁体54C和54D中的每一者彼此重叠的部分的面积变小,因此永磁体42B与永磁体54C和54D中的每一者之间的引力变弱。结果,在X(+)方向上的磁力实质地作用在触针支撑部2上。
另一方面,当触针支撑部2在X(-)方向上移位时,永磁体41A与永磁体51A和51B中的每一者彼此重叠的部分的面积变小,这引起永磁体41A与永磁体51A和51B中的每一者之间的引力变弱。由于永磁体41A与永磁体51C和51D中的每一者彼此重叠的部分的面积变大,因此永磁体41A与永磁体51C和51D中的每一者之间的引力变强。由于永磁体42A与永磁体52A和52B中的每一者彼此重叠的部分的面积变小,因此永磁体42A与永磁体52A和52B中的每一者之间的引力变弱。由于永磁体42A与永磁体52C和52D中的每一者彼此重叠的部分的面积变大,因此永磁体42A与永磁体52C和52D中的每一者之间的引力变强。由于永磁体42A与永磁体53A和53B中的每一者彼此重叠的部分的面积变小,因此永磁体42A与永磁体53A和53B中的每一者之间的引力变弱。由于永磁体42A与永磁体53C和53D中的每一者彼此重叠的部分的面积变大,因此永磁体42A与永磁体53C和53D中的每一者之间的引力变强。由于永磁体42B与永磁体54A和54B中的每一者彼此重叠的部分的面积变小,因此永磁体42B与永磁体54A和54B中的每一者之间的引力变弱。由于永磁体42B与永磁体54C和54D中的每一者彼此重叠的部分的面积变大,因此永磁体42B与永磁体54C和54D中的每一者之间的引力变强。结果,在X(-)方向上的磁力实质地作用在触针支撑部2上。
鉴于以上情况,当触针支撑部2在X(+)方向上移位时,在X(-)方向上的弹簧力和在X(+)方向上的磁力作用在触针支撑部2上。当触针支撑部2在X(-)方向上移位时,在X(+)方向上的弹簧力和在X(-)方向上的磁力作用在触针支撑部2上。因此,在探针测量力调整器500中,能够理解的是,磁力以抵消弹簧力的方式作用在触针支撑部2上。因此,根据探针测量力调整器500,类似于探针测量力调整器100,变得能够抑制实质地作用在触针支撑部2上的力的大小以及能够使力的大小均等化。结果,作用在被测物体上的测量力能够被抑制和均等化。
第六实施方式
说明根据第六实施方式的探针测量力调整器600。图16是示意性地示出根据第六实施方式的探针测量力调整器600的构造的主视图。探针测量力调整器600具有基部61、触针支撑部62、铰链安装构件64、永磁体611和612、永磁体621和622和弹性铰链631和632。
永磁体611对应于第一磁性构件。永磁体612对应于第二磁性构件。永磁体621对应于第三磁性构件。永磁体622对应于第四磁性构件。
基部61是固定于测量装置(诸如三维坐标测量机)的部分。为了使附图简化,图16未示出测量装置的详细情况。
弹性铰链631和632以在X方向上彼此分离的方式平行地配置在基部61上。弹性铰链631包括均以Y-Z平面作为主表面且以在X方向上彼此分离的方式配置的板簧631A和631B。弹性铰链632包括均以Y-Z平面作为主表面且以在X方向上彼此分离的方式配置的板簧632A和632B。
弹性铰链631和632分别对应于第一平板状弹性构件和第二平板状弹性构件。弹性铰链631的板簧631A和631B分别对应于第三平板状弹性构件和第四平板状弹性构件。弹性铰链632的板簧632A和632B分别对应于第五平板状弹性构件和第六平板状弹性构件。
触针支撑部62以面向基部61且与基部61在Z(-)方向上分离的方式配置。基部61和触针支撑部62跨越弹性铰链631和弹性铰链632连接。
触针支撑部62被配置成隔着铰链安装构件64面向基部61并与基部61在Z(-)方向上分离。基部61和铰链安装构件64经由弹性铰链631的板簧631A和弹性铰链632的板簧632A连接,并能在X方向上移动。永磁体611设置于触针支撑部62的X(+)侧的端部,永磁体612设置于触针支撑部62的X(-)侧的端部。
永磁体621以面对永磁体611的方式配置在柱63A上。在该状态下,永磁体611和永磁体621被设置成具有相互不同的磁极,使得引力作用在其间。在本实施方式中,永磁体611的X(+)侧表面为N极,永磁体611的X(-)侧表面为S极。永磁体621的X(+)侧表面为N极,永磁体621的X(-)侧表面为S极。
永磁体622以面对永磁体612的方式配置在柱63B上。在该状态下,永磁体612和永磁体622被设置成具有相互不同的磁极,使得引力作用在其间。在本实施方式中,永磁体612的X(+)侧表面为S极,永磁体612的X(-)侧表面为N极。永磁体622的X(+)侧表面为S极,永磁体622的X(-)侧表面为N极。
在探针测量力调整器600中,与被测物体接触的触针安装于触针支撑部62。该触针以在Z(+)侧伸出的方式安装于触针支撑部62。在探针测量力调整器600中,当在X(+)方向上的力施加于触针9时,弹性铰链631和632中的每一者以其与基部61的接合部作为固定端而变形,触针支撑部62在X(+)方向上移位。当在X(-)方向上的力施加于触针9时,弹性铰链631和632中的每一者变形,触针支撑部62在X(-)方向上移位。在该状态下,响应于触针支撑部62在X方向上的移位,由弹性铰链631和632产生的弹簧力施加于触针支撑部62。
此外,由永磁体(永磁体611、612、621和622)的磁力产生的引力作用在触针支撑部62与柱63A和63B中的每一者之间。当触针支撑部62在X(+)方向上移位时,永磁体611与永磁体621彼此接近,这引起二者之间的引力变强。同时,由于永磁体612与永磁体622彼此移动远离,因此二者之间的引力变弱。结果,在X(+)方向上的磁力实质地作用在触针支撑部62上。另一方面,当触针支撑部62在X(-)方向上移位时,永磁体611与永磁体621彼此移动远离,这引起二者之间的引力变弱。同时,由于永磁体612与永磁体622彼此接近,因此二者之间的引力变强。结果,在X(-)方向上的磁力实质地作用在触针支撑部62上。
鉴于以上情况,当触针支撑部62在X(+)方向上移位时,在X(-)方向上的弹簧力和在X(+)方向上的磁力作用在触针支撑部62上。当触针支撑部62在X(-)方向上移位时,在X(+)方向上的弹簧力和在X(-)方向上的磁力作用在触针支撑部62上。因此,在探针测量力调整器600中,类似于探针测量力调整器100,能够理解的是,磁力以抵消弹簧力的方式作用在触针支撑部62上。因此,变得能够抑制实质地作用在触针支撑部62上的力的大小以及能够使力的大小均等化。结果,作用在被测物体上的测量力能够被抑制和均等化。
第七实施方式
给出根据第七实施方式的探针测量力调整器700的说明。图17是示意性地示出根据第七实施方式的探针测量力调整器700的构造的立体图。探针测量力调整器700具有X轴测量力调整器部70和Y轴测量力调整器部80。X轴测量力调整器部70和Y轴测量力调整器部80均具有与探针测量力调整器100相似的构造。将X轴测量力调整器部70称作第一测量力调整器。将Y轴测量力调整器部80称作第二测量力调整器。为了使图简化,图17中未示出柱和永磁体。
图18是示出根据第七实施方式的探针测量力调整器700的X轴测量力调整器部70和Y轴测量力调整器部80彼此分离的情况的立体图。Y轴测量力调整器部80配置在相对于X轴测量力调整器部70绕着Z轴转动90度的位置。为了使图简化,图18中未示出柱和永磁体。
X轴测量力调整器部70具有基部71、支撑部72、柱73A和柱73B、永磁体711和712、永磁体721和722以及板簧731和732。基部71、支撑部72、柱73A和柱73B、永磁体711和712、永磁体721和722以及板簧731和732分别与探针测量力调整器100的基部1、触针支撑部2、柱3A和柱3B、永磁体11和12、永磁体21和22以及板簧31和32对应。
X轴测量力调整器部70的基部71固定于诸如坐标测量机等的测量装置(图中未示出)的主体。由于X轴测量力调整器部70具有与探针测量力调整器100相似的构造,所以X轴测量力调整器部70的支撑部72能够沿X方向移位。
Y轴测量力调整器部80具有基部81、支撑部82、柱83A和柱83B、永磁体811和812、永磁体821和822以及板簧831和832。基部81、支撑部82、柱83A和柱83B、永磁体811和812、永磁体821和822以及板簧831和832分别与探针测量力调整器100的基部1、触针支撑部2、柱3A和柱3B、永磁体11和12、永磁体21和22以及板簧31和32对应。
Y轴测量力调整器部80的基部81与X轴测量力调整器部70的支撑部72连接。如上所述,在这种状态下,Y轴测量力调整器部80配置在相对于X轴测量力调整器部70绕着Z轴转动90度的位置。由于Y轴测量力调整器部80具有与探针测量力调整器100相似的构造,所以Y轴测量力调整器部80的支撑部82能够沿Y方向移位。触针9安装于Y轴测量力调整器部80的支撑部82。
根据上述构造,Y轴测量力调整器部80的基部82能够相对于X轴测量力调整器部70的基部71沿X和Y方向双轴地移位。
因而,根据本构造,能够理解,当探针沿双轴方向(X和Y方向)移位时,磁力会沿双轴方向(X和Y方向)作用,以抵消由移位引起的弹簧力。因此,能够抑制大地作用于探针的双轴方向(X和Y方向)上的力的大小,从而能够使力的大小均等化。结果,能够使作用于被测物体的测量力受抑制和均等化。
第八实施方式
给出根据第八实施方式的探针测量力调整器800的说明。图19是示意性地示出根据第八实施方式的探针测量力调整器800的构造的立体图。探针测量力调整器800具有如下构造:将Z轴测量力调整器部90加入根据第七实施方式的探针测量力调整器700。Z轴测量力调整器部90具有与探针测量力调整器100相似的构造。将Z轴测量力调整器部90称作第三测量力调整器。为了使图简化,图19中未示出柱和永磁体。
图20是示出根据第八实施方式的探针测量力调整器800的X轴测量力调整器部70、Y轴测量力调整器部80和Z轴测量力调整器部90彼此分离的情况的立体图。Z轴测量力调整器部90配置在相对于X轴测量力调整器部70和Y轴测量力调整器部80绕着X轴和Y轴中的一者转动90度的位置。为了使图简化,图20中未示出柱和永磁体。
Z轴测量力调整器部90具有基部91、支撑部92、柱93A和柱93B、永磁体911和912、永磁体921和922以及板簧931和932。基部91、支撑部92、柱93A和柱93B、永磁体911和912、永磁体921和922以及板簧931和932分别与探针测量力调整器100的基部1、触针支撑部2、柱3A和柱3B、永磁体11和12、永磁体21和22以及板簧31和32对应。
Z轴测量力调整器部90的基部91与Y轴测量力调整器部80的支撑部82连接。如上所述,在这种状态下,Z轴测量力调整器部90配置在相对于X轴测量力调整器部70和Y轴测量力调整器部80绕着X轴和Y轴中的一者转动90度的位置。由于Z轴测量力调整器部90具有与探针测量力调整器100相似的构造,所以Z轴测量力调整器部90的支撑部92能够沿Z方向移位。触针9安装于Z轴测量力调整器部90的支撑部92。
根据上述构造,Z轴测量力调整器部90的支撑部92能够相对于X轴测量力调整器部70的基部71沿X、Y和Z方向三轴地移位。
因而,根据本构造,能够理解,当探针沿三轴方向(X、Y和Z方向)移位时,磁力会沿三轴方向(X、Y和Z方向)作用,以抵消由移位引起的弹簧力。因此,能够抑制大地作用于探针的三轴方向(X、Y和Z方向)上的力的大小,从而能够使力的大小均等化。结果,能够使作用于被测物体的测量力受到抑制和均等化。
第九实施方式
给出根据第九实施方式的探针测量力调整器900的说明。图21是示意性地示出根据第九实施方式的探针测量力调整器900的构造的主视图。探针测量力调整器900为根据第一实施方式的探针测量力调整器100的变型,其中由磁力引起的斥力作用在永磁体11和永磁体21之间以及永磁体12和永磁体22之间。
如图21所示,在探针测量力调整器900中,永磁体11的X(+)侧表面为S极,永磁体11的X(-)侧表面为N极。永磁体21的X(+)侧表面为N极,永磁体21的X(-)侧表面为S极。永磁体12的X(+)侧表面为S极,永磁体12的X(-)侧表面为N极。永磁体22的X(+)侧表面为N极,永磁体22的X(-)侧表面为S极。
图22是示出作用于根据第九实施方式的探针测量力调整器900的弹簧力的图。如图22所示,弹簧力Fs计算为板簧31和32的弹簧常数与触针支撑部2的位移的积。
由永磁体(永磁体11、12、21和22)的磁力引起的斥力作用在位于触针支撑部2与各柱3A和3B之间的区域。图23是示出作用于根据第九实施方式的探针测量力调整器900的磁力的图。当触针支撑部2沿X(+)移位时,永磁体11和永磁体21彼此靠近,这会使永磁体11与永磁体21之间的斥力Fm1变强。与此同时,由于永磁体12和永磁体22彼此远离地移动,所以它们之间的斥力Fm2会变弱。结果,X(-)方向上的磁力Fm会大地作用于触针支撑部2。另一方面,当触针支撑部2沿X(-)移位时,永磁体11和永磁体21彼此远离地移动,这会使永磁体11与永磁体21之间的斥力Fm1变弱。与此同时,由于永磁体12和永磁体22彼此靠近,所以它们之间的斥力Fm2会变强。结果,X(+)方向上的磁力Fm会大地作用于触针支撑部2。
以上所给出的,当触针支撑部2沿X(+)方向移位时,X(-)方向上的弹簧力和X(-)方向上的磁力作用于触针支撑部2。当触针支撑部2沿X(-)方向移位时,X(+)方向上的弹簧力和X(+)方向上的磁力作用于触针支撑部2。图24是示出作用于根据第九实施方式的触针测量力调整器900的弹簧力和磁力的合力。如图24所示,在探针测量力调整器900中,能够理解,磁力沿与弹簧力相同的方向作用于触针支撑部2。因此,能够增加大地作用于触针支撑部2的力Fa的大小。结果,能够增加作用于被测物体的测量力,由此增强了测量的响应性。
第十实施方式
给出根据第十实施方式的探针测量力调整器1000的说明。根据本实施方式的探针测量力调整器1000被构造为根据第一实施方式的探针测量力调整器100的变型。图25是示意性地示出根据第十实施方式的探针测量力调整器1000的构造的立体图。
在本实施方式中,探针测量力调整器1000的基部1A和触针支撑部2A分别与根据第一实施方式的探针测量力调整器100的基部1和触针支撑部2对应。探针测量力调整器1000的板簧31A和32A分别与探针测量力调整器100的板簧31和32对应。探针测量力调整器1000的滑动件SL1和SL2分别与探针测量力调整器100的柱3A和3B对应。
另外,探针测量力调整器1000具有如下构造:探针测量力调整器100的永磁体21和22均被分成两个。即,安装于探针测量力调整器1000的滑动件SL1的永磁体21A和21B与探针测量力调整器100的永磁体21对应。安装于探针测量力调整器1000的滑动件SL2的永磁体22A和22B与探针测量力调整器100的永磁体22对应。
此外,在探针测量力调整器1000中,导轨GR1和GR2设置于基部1A。滑动件SL1能够沿着导轨GR1沿Y方向移动,滑动件SL2能够沿着导轨GR2沿Y方向移动。换言之,通过由诸如外部马达等的外部驱动机构(图中未示出)产生的力的作用,滑动件SL1和SL2能够沿Y方向移动。
探针测量力调整器1000被构造成使得在X方向上彼此面对的永磁体之间的磁力能够根据滑动件SL1和SL2在Y方向上的位置而切换。即,探针测量力调整器1000被构造成使得永磁体11与永磁体21A之间的磁力(称作磁力M1A)比永磁体11与永磁体21B之间的磁力(称作磁力M1B)强,永磁体12与永磁体22A之间的磁力(称作磁力M1C)比永磁体12与永磁体22B之间的磁力(称作磁力M1D)强。换言之,在位于永磁体之间的空间中,磁力在Y方向上以两个阶段改变。
然而,探针测量力调整器1000被构造成使得永磁体11与永磁体21A之间的磁力M1A和永磁体12与永磁体22A之间的磁力M1C相等,永磁体11与永磁体21B之间的磁力M1B和永磁体12与永磁体22B之间的磁力M1D相等。
给出根据本实施方式的永磁体的具体示例的说明。永磁体11和永磁体12具有相等的厚度(X方向上的厚度),永磁体21A和永磁体22A具有相等的厚度(X方向上的厚度),永磁体11与永磁体21A之间的间隙以及永磁体12与永磁体22A之间的间隙为ΔX1。永磁体21B和永磁体22B具有相等的厚度(X方向上的厚度),永磁体11与永磁体22B之间的间隙以及永磁体12与永磁体22B之间的间隙为ΔX2(ΔX1<ΔX2)。
图26是示出探针测量力调整器1000的立体图,其中永磁体21A面对永磁体11,永磁体22A面对永磁体12。图27是探针测量力调整器1000的沿着图26所示的线CS1-CS1截取的截面图。如图26所示,滑动件SL1和SL2沿Y(+)方向滑动,使永磁体21A面对永磁体11并使永磁体22A面对永磁体12。
在这种情况下,永磁体11与永磁体21A之间的间隙以及永磁体12与永磁体22A之间的间隙变成ΔX1。因此,强的磁力作用在相对的磁体之间。图28是示出作用于根据第十实施方式的探针测量力调整器1000的弹簧力与磁力的合力的图。如图28所示,与上述实施方式相同,磁力Fm1作用于触针支撑部2,以抵消弹簧力Fs,由此产生合力(即,测量力)Fa1。在这种情况下,探针测量力调整器1000整体的弹簧常数会因强的磁力Fm1的影响而减小。结果,能够抑制探针的测量力,从而能够执行高精度测量。
图29是示出探针测量力调整器1000的立体图,其中永磁体21B面对永磁体11,永磁体22B面对永磁体12。图30是探针测量力调整器1000的沿着图29所示的线CS2-CS2截取的截面图。如图29所示,滑动件SL1和SL2沿Y(-)方向滑动,使永磁体21B面对永磁体11并使永磁体22B面对永磁体12。
在这种情况下,永磁体11与永磁体21B之间的间隙以及永磁体12与永磁体22B之间的间隙变成ΔX2。因此,与图26和图27相比较弱的磁力作用在相对的磁体之间。图31是示出作用于根据第十实施方式的探针测量力调整器1000的弹簧力和磁力的合力的图。还在这种情况下,与图26和图27的情况相同,磁力Fm2作用于触针支撑部2,以抵消弹簧力Fs,由此产生合力(即,测量力)Fa2。在这种情况下,由于起作用的磁力Fm2是弱的,所以探针测量力调整器1000整体的弹簧常数会增大。结果,图31的测量力Fa2变得比图28所示的测量力Fa1大。因此,固有频率变得较高,这在执行高响应或高速测量时是有利的。因此,当在考虑到诸如重量和角动量等的因素而使用长触针时(上述实施方式)是适当的,其中使用长触针时高的弹簧常数是期望的。
如上所述,根据本构造,能够根据测量条件切换探针测量力调整器1000整体的弹簧常数。
此外,在本构造中,能够通过滑动滑动件SL1和SL2的简单操作来切换探针测量力调整器1000的弹簧常数。因此,仅在必须移动滑动件的短时间期间提供移动滑动件所需的能量,这几乎不会产生诸如由滑动件的移动所产生的摩擦热等的热。热的产生通常会导致使用探针测量时的测量精度劣化。例如,在测量期间、诸如当使用所谓的主动扫描探针时恒定地控制探针测量力的情况下,在测量期间会持续地产生由控制产生的热,该热会导致测量精度劣化。相比之下,在本构造中,由于是在不进行测量的状态下、诸如在开始测量之前移动滑动件,并且在测量期间不产生热,所以能够实现高的测量精度。
第十一实施方式
给出根据第十一实施方式的探针测量力调整器1100的说明。根据本实施方式的探针测量力调整器1100被构造为根据第十实施方式的探针测量力调整器1000的变型。在根据第十实施方式的探针测量力调整器1000的构造中,滑动件沿Y方向移动,而根据本实施方式的探针测量力调整器具有滑动件沿Z方向移动的构造。图32是示意性地示出根据第十一实施方式的探针测量力调整器1100的构造的立体图。图33是沿着图32所示的线CS3-CS3截取的探针测量力调整器1100的截面图。
在探针测量力调整器1100中,与探针测量力调整器1000相比,代替滑动件SL1和SL2,设置了能够沿Z方向移动的滑动件SL3。滑动件SL3包括板PL,板PL被设置使得滑动件SL3在Z(+)方向上与基部1A分离。长度方向沿Y方向的槽G1和G2设置于板PL,使得板簧31A和32A能够分别插入槽G1和G2。插穿设置于基部1A的孔BH的驱动轴DA与板PL的X-Y平面的中心接合。
在永磁体11的X(+)侧,柱C1被设置成沿Z(+)方向从板PL立起。在柱C1的位于面对永磁体11的一侧的表面(X(-)侧表面)上,永磁体21A和永磁体21B被设置成沿Z方向排列。在本实施方式中,永磁体21A相对于永磁体21B设置在Z(+)侧。
在永磁体12的X(-)侧,柱C2被设置成沿Z(+)方向从板PL立起。在柱C2的位于面对永磁体12的一侧的表面(X(+)侧表面)上,永磁体22A和永磁体22B被设置成沿Z方向排列。在本实施方式中,永磁体22A相对于永磁体22B设置在Z(+)侧。
由于永磁体21A、21B、22A和22B与第十实施方式的相同,所以省略其说明。
接下来,说明探针测量力调整器1100的操作。图34是滑动件SL3正沿Z(-)方向滑动的情况下的截面图。如图34所示,滑动件SL3沿Z(-)方向的滑动使永磁体21A面对永磁体11并使永磁体22A面对永磁体12。因而,与关于第十实施方式所述的图26和图27的情况相同,永磁体11与永磁体21A之间的间隙以及永磁体12与永磁体22A之间的间隙变成ΔX1。因此,强的磁力作用在相对的磁体之间。
结果,与关于第十实施方式所述的图28的情况相同,由于起作用的磁力Fm1强,所以探针测量力调整器1000整体的弹簧常数会减小。因此能够抑制探针的测量力,从而能够执行高精度测量。
图35是滑动件SL3正沿Z(+)方向滑动的情况下的截面图。如图35所示,滑动件SL3沿Z(+)方向的滑动使永磁体21B面对永磁体11并使永磁体22B面对永磁体12。因而,与关于第十实施方式所述的图29和图30的情况相同,永磁体11与永磁体21B之间的间隙以及永磁体12与永磁体22B之间的间隙变成ΔX2。因此,与图34相比较弱的磁力Fm2作用在相对的磁体之间。
结果,与关于第十实施方式所述的图31的情况相同,由于起作用的磁力Fm2弱,所以探针测量力调整器1100整体的弹簧常数会增大。因此,固有频率变得较高,这在执行高响应或高速测量时是有利的。
如上所述,根据本构造,与第十实施方式相同,能够根据测量条件切换探针测量力调整器1100整体的弹簧常数。另外,在探针测量力调整器1100中,由于对滑动件来说仅需要一个待施加于驱动轴DA的驱动力,所以与探针测量力调整器1000相比,能够使驱动滑动件所需的驱动部的构造简化,从而能够使测量力调整器小型化。
第十二实施方式
给出根据第十二实施方式的探针测量力调整器1200的说明。根据本实施方式的探针测量力调整器1200被构造为根据第十一实施方式的探针测量力调整器1100的应用例,并且与根据第八实施方式(图19)的探针测量力调整器800相同,具有如下构造:为三个轴中的每个轴均设置探针测量力调整器。图36是示意性地示出根据第十二实施方式的探针测量力调整器1200的构造的立体图。为了使图简化,图36中未示出将探针测量力调整器1200安装至测量装置主体的机构等的细节。
探针测量力调整器1200具有X轴测量力调整器部1201、Y轴测量力调整器部1202和Z轴测量力调整器部1203。X轴测量力调整器部1201、Y轴测量力调整器部1202和Z轴测量力调整器部1203为根据第十一实施方式的探针测量力调整器1100的变型例。X轴测量力调整器部1201、Y轴测量力调整器部1202和Z轴测量力调整器部1203分别与探针测量力调整器800(图19)的X轴测量力调整器部70、Y轴测量力调整器部80和Z轴测量力调整器部90对应。
本实施方式被构造成通过驱动轴DA1切换X轴测量力调整器部1201和Y轴测量力调整器部1202的磁力,和通过驱动轴DA2切换Z轴测量力调整器部1203的磁力。
图37是沿着图36所示的线CS4-CS4截取的探针测量力调整器1200的截面图。X轴测量力调整器部1201具有改变了根据第十一实施方式的测量力调整器1100中的驱动轴的接合方式的构造。在X轴测量力调整器部1201中,驱动轴DA1(与探针测量力调整器1100中的驱动轴DA对应)贯穿设置于触针支撑部2A的孔并沿Z(+)方向引出。
Y轴测量力调整器部1202具有如下构造:将根据第十一实施方式的探针测量力调整器1100绕着Z轴转动90度,并且改变了驱动轴的接合方式。从探针测量力调整器1201的基部1A突出的驱动轴DA1(与探针测量力调整器1100中的驱动轴DA对应)贯穿设置于Y轴测量力调整器部1202的触针支撑部2A的孔并与滑动件SL3接合。
如上所述,通过驱动驱动轴DA1,能够使用一个动力源共同地切换X轴测量力调整器部1201和Y轴测量力调整器部1202的磁力。
Z轴测量力调整器部1203具有将根据第十一实施方式的探针测量力调整器1100绕着Y轴转动90度的构造。驱动轴DA2(与探针测量力调整器1100中的驱动轴DA对应)与Z轴测量力调整器部1203的滑动件SL3接合。通过与驱动轴DA1分离的动力源来驱动驱动轴DA2。
以上所给出的,根据本构造,能够理解,当探针沿三轴方向(X、Y和Z方向)移位时,磁力沿三轴方向(X、Y和Z方向)作用,以抵消由移位引起的弹簧力。因此,能够抑制实质上作用于探针的三轴方向(X、Y和Z方向)上的力的大小,从而能够使该力的大小均等化。结果,能够抑制作用于被测物体的测量力并使其均等化。
另外,与第十和第十一实施方式相同,通过切换作用在永磁体之间的磁力,能够改变探针的响应性。另外,由于能够使用一个动力源(一个驱动轴)切换三个轴测量力调整器部中的两者的磁力,所以与为三个轴测量力调整器部中的每一者均分配动力源的情况相比,能够使构造简化。
其它实施方式
注意,本发明不限于上述实施方式,而是可以在不超出本发明范围的情况下根据需要作出变型。例如,对于根据第二至第九实施方式的探针测量力调整器,可以切换第一和第三磁性构件的磁极,并且可以切换第二和第四磁性构件的磁极。
对于根据第二至第八实施方式的探针测量力调整器,第一和第三磁性构件中的一者可以为磁性体,并且第二和第四磁性构件中的一者可以为磁性体。
除了探针测量力调整器100的构造以外,上述X轴测量力调整器部70、Y轴测量力调整器部80和Z轴测量力调整器部90还可以具有诸如与上述实施方式的探针测量力调整器的构造相同的构造。另外,X轴测量力调整器部70、Y轴测量力调整器部80和Z轴测量力调整器部90可以均具有相同的构造或具有不同的构造,只要为根据上述实施方式的探针测量力调整器即可。
在上述第十和第十一实施方式中,例如,将永磁体21A和永磁体21B说明成具有相同的磁通量密度,并且在X方向上具有不同的厚度;然而,这仅是示例性的。即,永磁体可以具有其它构造,只要能够通过移动滑动件来切换安装于触针支撑部的永磁体与安装于滑动件的永磁体之间产生的磁力即可。
例如,永磁体21A和永磁体21B可以具有相同的厚度和不同的磁通量密度。在这种情况下,即使在磁力被切换时,相对的永磁体之间的距离也不会改变。因此,在这种情况下,触针支撑部能够移位的行程也不会改变。因此,即使在永磁体之间的磁力较强时,也能够防止触针支撑部的移位行程受限。
例如,永磁体21A和永磁体21B可以具有相同的磁通量密度和厚度。在这种情况下,通过在滑动件与永磁体21A和永磁体21B中的至少一者之间插入间隔件,可以使永磁体21A和11之间的距离与永磁体21B和11的之间的距离之间建立差异。另外,可以将当从X方向观察时为环状的磁体用作永磁体21A和永磁体21B中的至少一者,并且通过将诸如钢等的铁磁芯材插入位于环状磁体的中央的孔,可以在永磁体21A和11之间的磁力与永磁体21B和11的之间的磁力之间建立差异。
在上述第十和第十一实施方式中,例如,将永磁体21A和永磁体21B说明成具有相同的磁通量密度,并且在X方向上具有不同的厚度;然而,与上述永磁体21A和永磁体21B相同,这仅是示例性的。即,永磁体可以具有其它构造,只要能够通过移动滑动件来切换安装于触针支撑部的永磁体与安装于滑动件的永磁体之间产生的磁力即可。
例如,永磁体22A和永磁体22B可以具有相同的厚度和不同的磁通量密度。在这种情况下,即使在磁力被切换时,相对的永磁体之间的距离也不会改变。因此,在这种情况下,触针支撑部能够移位的行程也不会改变。因此,即使在永磁体之间的磁力较强时,也能够防止触针支撑部的移位行程受限。
此外,永磁体22A和永磁体22B可以具有相同的磁通量密度和厚度。在这种情况下,通过在滑动件与永磁体22A和永磁体22B中的至少一者之间插入间隔件,可以在永磁体22A和12之间的距离与永磁体22B和12的之间的距离之间建立差异。另外,可以将当从X方向观察时为环状的磁体用作永磁体22A和永磁体22B中的至少一者,并且通过将诸如钢等的铁磁芯材插入位于环状磁体的中央的孔,可以使永磁体22A和12之间的磁力与永磁体22B和12的之间的磁力之间建立差异。
在上述第十和第十一实施方式中,给出了关于切换用作两个永磁体中的一者的永磁体的示例的说明。然而,受到切换的永磁体可以为三个或更多个。另外,在上述第十和第十一实施方式中,给出了关于滑动件沿Y方向和Z方向中的一者移动的示例的说明。然而,在存在三个或更多个受到切换的永磁体的情况下,例如,可以设置以X轴作为相对柱的转动轴线的转动机构部,并且三个或更多个永磁体可以沿着该转动机构部的圆周配置。在这种情况下,通过转动转动机构部,可以使三个或更多个永磁体中的一个永磁体面对安装于触针支撑部的永磁体。
在上述第十和第十一实施方式中,给出了关于通过移动滑动件来切换所使用的永磁体的示例的说明。然而,可以通过使用相同的永磁体并且通过沿X方向移动滑动件由此改变安装于触针支撑部的永磁体与安装于滑动件的永磁体之间的距离来切换安装于触针支撑部的永磁体与安装于滑动件的永磁体之间的磁力。另外,可以设置使安装于柱的永磁体沿X方向移位的机构。在这种情况下,无需将滑动件的移动限制成两个阶段(stage),而是能够具有三个或更多个阶段。
在上述第十和第十一实施方式中,提供了关于通过外部马达等使滑动件移动的示例的说明;然而,动力源不限于马达,而是能够应用诸如手动操作以及根据空气压力和电压的施加而膨胀/收缩的电场响应性凝胶等的各种类型的动力源。
注意,已经提供的前述示例仅是出于解释的目的,而绝不能理解为是限制本发明。尽管已经参照示例性实施方式说明了本发明,但是应当理解,本文中已经使用的词语是描述性和说明性的词语,而不是限制性的词语。在不超出本发明各方面的范围和精神的情况下,可以如目前陈述的和如修改的在所附权利要求的范围内进行改变。虽然本文已经参照特定的结构、材料和实施方式描述了本发明,但是本发明不限于本文所公开的细节;而是,本发明延伸至诸如在所附权利要求的范围内的所有在功能上等同的结构、方法和用途。
本发明不限于上述实施方式,而是可以在不超出本发明范围的情况下作出各种改变和变型。

Claims (11)

1.一种探针测量力调整器,其包括:
机架;
支撑件,其能够沿第一方向移动并且与所述机架分离配置;
第一弹簧,所述第一弹簧的第一端固定到所述支撑件的第一端部,所述第一弹簧的第二端固定到所述机架,所述第一弹簧的主表面面对所述第一方向;
第二弹簧,所述第二弹簧的第一端固定到所述支撑件的第二端部,所述第二弹簧的第二端固定到所述机架,所述第二弹簧的主表面面对所述第一方向,其中,所述支撑件的所述第二端部与所述支撑件的所述第一端部在所述第一方向上分离;
第一磁体,其设置到所述支撑件的所述第一端部;
第二磁体,其设置到所述支撑件的所述第二端部;
第三磁体,其设置到所述机架并且与所述第一磁体分离配置,以在所述第一磁体和所述第三磁体之间在所述第一方向上产生磁力;
第四磁体,其设置到所述机架并且与所述第二磁体分离配置,以在所述第二磁体和所述第四磁体之间在所述第一方向上产生磁力。
2.根据权利要求1所述的探针测量力调整器,其特征在于,所述第一磁体至所述第四磁体为永磁体。
3.根据权利要求1所述的探针测量力调整器,其特征在于,所述第一磁体和所述第三磁体中的一方为永磁体,所述第一磁体和所述第三磁体中的另一方为磁性体;所述第二磁体和所述第四磁体中的一方为永磁体,所述第二磁体和所述第四磁体中的另一方为磁性体。
4.根据权利要求1所述的探针测量力调整器,其特征在于,引力作用在所述第一磁体和所述第三磁体之间,并且引力作用在所述第二磁体和所述第四磁体之间。
5.根据权利要求1所述的探针测量力调整器,其特征在于,斥力作用在所述第一磁体和所述第三磁体之间,并且斥力作用在所述第二磁体和所述第四磁体之间。
6.根据权利要求1所述的探针测量力调整器,其特征在于,所述第一弹簧和所述第二弹簧为板簧。
7.根据权利要求1所述的探针测量力调整器,其特征在于,所述第一弹簧和所述第二弹簧分别为第一折叠铰链和第二折叠铰链。
8.根据权利要求1所述的探针测量力调整器,其特征在于,
所述第一弹簧包括:
第三平板弹簧,所述第三平板弹簧的第一端固定到所述支撑件的所述第一端部,所述第三平板弹簧的主表面面对所述第一方向;以及
第四弹簧,所述第四弹簧的第一端固定到所述机架,所述第四弹簧的第二端相对于所述第三平板弹簧的第二端位置固定,所述第四弹簧的主表面面对所述第一方向,并且
所述第二弹簧包括:
第五平板弹簧,所述第五平板弹簧的第一端固定到所述支撑件的所述第二端部,所述第五平板弹簧的主表面面对所述第一方向;以及
第六弹簧,所述第六弹簧的第一端固定到所述机架,所述第六弹簧的第二端相对于所述第五平板弹簧的第二端位置固定,所述第六弹簧的主表面面对所述第一方向。
9.一种探针测量力调整器,其包括第一测量力调整器和第二测量力调整器,该第一测量力调整器和第二测量力调整器为根据权利要求1所述的探针测量力调整器,其中,
所述第二测量力调整器被构造成绕着第二方向的转动轴线相对于所述第一测量力调整器转动90度,其中所述第二方向与所述第一方向垂直,
所述第一测量力调整器的支撑件和所述第二测量力调整器的机架相连接。
10.一种探针测量力调整器,其包括第一测量力调整器至第三测量力调整器,该第一测量力调整器至第三测量力调整器为根据权利要求1所述的探针测量力调整器,其中,
第二测量力调整器被构造成绕着第二方向的转动轴线相对于所述第一测量力调整器转动90度,其中所述第二方向与所述第一方向垂直,
所述第三测量力调整器被构造成绕着第三方向的转动轴线相对于所述第一测量力调整器转动90度,或者绕着所述第一方向的转动轴线相对于所述第二测量力调整器转动90度,其中所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向垂直,
所述第一测量力调整器的支撑件和所述第二测量力调整器的机架相连接,
所述第二测量力调整器的支撑件和所述第三测量力调整器的机架相连接。
11.根据权利要求1所述的探针测量力调整器,其特征在于,所述第三磁体被构造成使得所述第三磁体的磁力是能切换的,所述第四磁体被构造成使得所述第四磁体的磁力是能切换的。
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