CN1292223C - 具有数字测量头的测量装置 - Google Patents

Abstract

一种数字测量头，该使接触件(14)与工件(W)相接触来进行测定的测定装置的测量头结构，由以支点为中心旋转地被支撑的臂(12)、前端具有接触件(14)并被安装在臂的前端部的指杆(13)、和被设在臂(12)的后端部的标尺(15)或读取头(16)构成，并由标尺(15)与读取头(16)检测与工件(W)相接触的接触件(14)的变位。这种数字测量头，可进行宽范围的测定，启动特性和温度特性优越，并且用于指示尺寸的校正的校正规、仅在最初调整时使用。

Description

具有数字测量头的测量装置

技术领域

本发明涉及一种测量头，尤其涉及一种用在机床控制仪表或表面粗糙度轮廓形状测定机等上的杠杆式的测量头。

背景技术

以前，在用于机床控制仪表或表面粗糙度轮廓形状测定机等上的杠杆式的测量头中，在检测出接触件的变位的传感器上使用被称为LVDT(Linear Voltage Differential Transducer)的线性电压差动变压器(通称差动变压器)。

图22是表示这种现行测量头的示意图。图22所示的测量头110是组合2个杠杆机构的外径测定用的测量头。现行的测量头110如图22所示，可以支点部件111为中心转动地被支撑的接触件114的移动量、由设在与支点部件111的相反方向的LVDT115作为电压变化检测出。该LVDT115的检测值由管制部140进行处理并作为移动量求得。

但是，这种现行的测量头110，因为在传感器中使用LVDT，所以具有以下问题。即，因为LVDT的直线范围窄所以测定范围窄(通常为1mm程度)，不能进行宽范围的测定。

另外，为了指示尺寸的校正而必需大环与小环2个校正用校正规。例如，在测定φ30±0.01mm的工件时使用φ30.01(大环)与φ29.99(小环)的校正规来调整灵敏度。

尤其在具有以1台测量头与多种工件直径相对应的尺寸移程功能的测量头的情况下，对于进行测定的各尺寸必须有大·小环校正规。例如，在对应20mm径差的情况下，虽然可在20mm的范围内任意处设定零点，但因为其极限测定范围为1mm程度，所以要测定3种工件时必须分别大·小环共6个校正规。这是由于LVDT的线性因位置而不同的缘故。

进一步，由于测量段的更换及基于校正规的校正作业等原因、在用于测定的调整上费时。并且，因温度特性差而用于其修正的调整或检查费时，另外，因为电源接通后到成为稳定状态费时，所以产生启动特性差的问题。

为了解决这些问题，在实願昭62-078462号公报中提出了一种采用进行直线运动的光学式数字方式的数字测量头。但是，在其所公开的内容中，必须设置用于将可以支点部件为中心转动地被支撑的接触件的移动量变换为直线运动的移动量的机构。

但是，因为将该旋转运动变换为直线运动的机构为复杂的结构，所以关系到提高成本，并且由于可动部分的质量增加或环支点的磨擦等，故使响应频率变差，而产生不适用于要求高速响应频率特性的表面粗糙度测量头的问题。

发明内容

本发明鉴于上述问题点，其目的在于提供一种可进行宽范围的测定，启动特性或温度特性、进而响应频率特性优越并且用于指示尺寸的校正的校正规很少即可测定的数字测量头，另外，本发明的另一目的在于提供一种因可进行宽范围的测定、且高速响应频率特性优越、而可在轮廓形状测定机与表面粗糙度测定机上共用的数字测量头。

本发明为了实现上述目的，提供一种具有数字测量头的测量装置，通过使接触件与工件相接触来测定该工件，该数字测量头具有：基座，支点部件，至少一个接触件，围绕设置在基座上的支点部件旋转地被支撑的至少一个臂；前端具有至少一个接触件并被安装在至少一个臂前端部的至少一个指杆；和标尺与读取头，其中一个被设在一个臂的后端部，另一个被设置在基座上；其中由标尺与读取头检测与工件相接触的接触件的变位，由此标尺具有带有图案间距的圆弧，其特征在于，因标尺的圆弧图案的半径方向的标尺上的位置不同，图案间距则各不相同。

根据本发明，因为由标尺与读取头检测与工件相接触的接触件的变位，所以可进行宽范围的测定，启动特性或温度特性、进而响应频率特性优越，而且用于指示尺寸的校正的校正规可仅在最初调整时使用。

附图说明

图1是表示本发明的实施例的数字测量头的侧剖视图。

图2是表示∑型的外径测定用测量头的侧剖视图。

图3是表示支撑部件的立体图。

图4是进行齿轮测定说明的示意图。

图5是表示衍射干涉型标尺单元的立体图。

图6是表示干涉条纹标尺单元的立体图。

图7是说明圆弧形标尺的示意图。

图8是表示干涉条纹标尺单元的结构图。

图9是说明干涉条纹的读取的示意图。

图10是表示干涉条纹的俯视图。

图11是说明零位条纹型标尺的示意图。

图12是说明标尺配置的示意图。

图13是表示本发明实施例的变形例的立体图。

图14是表示本发明的另一变形例的示意图。

图15是说明缓冲器的原理的剖视图。

图16是说明本实施例的缓冲器的剖视图。

图17是说明缓冲器的变形例的剖视图。

图18是说明活塞的变形例的示意图。

图19是说明圆弧误差的示意图。

图20是说明偏芯误差的曲线图。

图21是说明圆弧误差的修正值的曲线图。

图22是表示现行测量头的示意图。

图中：10-数字测量头，11-支点部件，12-臂，13-指杆(finger)，14-接触件，15-标尺(scale)，16-读取头，17-加压部件，18-缓冲器(damper)，19-保护套(boots)，20-支架，21-基座，22-箱体，30-A/D变换部，40-管制部，W-工件。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的数字测量头的优选实施例进行详细说明。此外，在各图中，对于相同的部件使用同一标号或符号。

图1是表示本发明的数字测量头的结构的侧剖视图。数字测量头10如图1所示，由基座21、支点部件11、臂12、指杆13、接触件14、标尺15、未图示的读取头、加压部件17、缓冲器18、保护套19、及箱体22等构成。

支撑部件11被支撑在支架20上并安装在基座21上。臂21被保持在支点部件11上，可以支点部件11为中心自由地进行杠杆转动。在臂12的一端以螺钉固定着指杆13，在指杆13的前端安装着与工件W相接触的接触件14。另一方面，在臂12的另一端安装有作为传感器的标尺15。另外，读取标尺15的刻度的读取头被固定在基座21上。

在臂12上设置有向工件W按压接触件的加压部件17。虽在该加压部件上使用压缩弹簧，但拉伸弹簧或其他的弹性部件等，只要是可对臂12产生旋转力的无论哪种均可。并且，在臂12上设置有缓冲器18，来抑制接触件14的跳动或振动。

除臂12的前端部、指杆13及接触件14之外的其他部件，均被箱体22所包覆。在该箱体22上有开口部并从该开口部伸出臂12的前端部。另外，在该开口部设置有保护套19，以防止灰尘或雾气进入箱体22内部。

下面，对这样构成的数字测量头10的作用进行说明。首先，对数字测量头10相对工件W进行设置。因为接触件14由加压部件17按压在工件W上，所以可根据工件W的尺寸以支点部件11为中心进行转动变位。若接触件14转动变位，则安装在臂上的标尺15也进行转动变位。该标尺15的变位量由读取头检测、检测信号由A/D变换部30进行处理，并送至管制部40求出工件W的尺寸。

此时，因为在臂12上设置有缓冲器18，所以可防止接触件14的跳动或振动。另外，因为在箱体22的开口部安装有保护套19，所以不会产生加工液或雾气及其他灰尘等浸入箱体22内的事情。

图1所示的数字测量头10为对工件W的厚度或阶梯部、轮廓形状及表面状态进行测定的测量头(以下称为Γ型测量头)，但图2所示的数字测量头10，是对称组合2个图1中所示的结构、来测定工件W的外径的测量头。在该测量头中，除了用于图2所示的外径测定外，也有反向安装接触件14并将加压部件17的加压方向反向的内径测定用测量头。外径测定用测量头及内径测定用测量头(以下称为∑型测量头)的动作作用、因为基本上与图1所示的Γ型测量头相同，所以省略其说明。

下面，对于各部分更加详细地进行说明。首先数字测量头10的主体结构，由将除指杆13与接触件14以外的各主要结构要件全部安装在基座21上成为1个单元后、再安装在箱体22内构成。由于基座21为与工件W相同的材质或相同热膨胀系数的材质，故形成为温度特性优越的测量头。这是因为：若环境温度变化则工件W进行膨胀或收缩。此时，如果是相同的线膨胀系数，则由于基座21以固定的螺钉部为基点与工件相同地进行伸缩，故可减小测定误差。另外，即使是相同材质，在将各要件固定在箱体22的不同的位置处时，也会因位置不同而变化量不同而产生大的误差。∑型测量头如图2所示，被形成为不易受热影响的对称结构。

支点部件11，使用如图3(a)所示的十字弹簧支点。十字弹簧支点也可为如图3(a)左侧的图所示的交叉排列2片板簧的结构。在本实施例中，使用如图3(a)右侧的图所示的、由金属线切割加工切削成一体化的结构。该一体化的十字弹簧支点，虽然加工费高但因为具有刚性、能反复使用、精度又好，所以适用于高精度的支点。

支点部件11除上述之外也可使用图3(b)所示的L字弹簧支点、图3(c)所示的弹性支点、以及轴承或枢轴支点等。L字弹簧支点虽然精度不如十字弹簧但廉价，是一般被广泛应用的支点。但是，具有随着回旋运动而支点中心移动的缺点，在传感器中使用LVDT的情况还不会到产生问题的程度，但传感器为标尺的情况就成为不容忽视的误差。由此，计算求得回旋运动与支点中心的移动量的关系，并利用程序系统进行修正。

弹性支点，因为虽是高精度但只能取少许的回旋角度，所以可在测定范围窄的情况下廉价地使用。虽然轴承支点不受回旋角度的限制，但由于因磨耗而产生精度降低，因此必须定期更换。

指杆13，为了能够配合工件的形状进行更换，而与臂12相独立，并由螺钉固定在臂12上，但即使与臂设成一体也没有问题。另外，指杆13的材质为不锈钢，但也可使用在铁上施以防锈镀而得到的材质或陶瓷等。对于截面形状，在边加冷却液边进行加工的工件W进行测定时，由于冷却液也影响指杆13，故为了减小冷却液的压力给测定带来的影响，而成为圆形的截面。但并不限于圆形也可使用方形截面、椭圆形截面等。

接触件14如图1及图2所示，使用螺钉式的接触件14，以能够进行高度方向的微调整。此外，也可为直接将接触件14嵌入指杆13上、高度方向的调整由指杆的安装部实现的结构。另外，在Γ型测量头的情况下也可移动测量头整体来进行高度方向的调整。

在与工件W相接触的接触件14的前端部分镶嵌着硬质钢或金刚石。该前端部分必须耐磨损强，一般使用硬质钢、金刚石、红宝石等。但因工件W的材质不同也区分使用。

在测定铁或不锈钢等硬材质时，使用价格便宜的硬质钢，但在测定旋转的工件W时，而使用更加强耐磨损的金刚石。另外，在测定铝、铜、软质玻璃等柔软的材质时，使用润滑好的金刚石，减小测定力或减缓从回程状态的下落速度，以防止产生损伤或凹陷。

接触件14的前端形状，通常使用R形状。R的大小有多种，但尤其在加工过程中测定加工中的工件W时，为了不夹入切屑而采用R0.5～R1.5mm左右的R的小的前端形状。

另外，在测定面粗糙时，因为测定细微的粗糙度值会有误差，所以意在平均化而采用R大的前端形状。在这种情况下，按标准使用R3～R6mm左右的前端R。软质工件W的情况也意在减小接触时的工件W的凹陷而选用R3mm以上、按标准使用R3～R6mm左右的R。

在测定如齿轮那样的不连续面时，如图4所示，取跨过槽的大的R，与槽平行的方向的R取R1.5左右，使用整体上为船形的接触件14。

在测定旋转的齿轮的外径的情况下，由于用小的接触件14落入与跳起的量大、测定值有误差，故必须为从槽到齿过渡好的结构。另外，即使取跨过槽的结构，也不能完全抑制落入或跳起，旋转越快晃荡越大或因跳起而成为几乎不接触的状态，因此，在增强缓冲器18的效果的同时，还必须限制工件W的圆周速度或接触、非接触时间。测定采用使工件W旋转一周以上记录最大值的方法。

除此之外，也可使用圆筒状的硬质钢制作接触件14。这时，分开插入指杆13的接触件插孔中，以分别紧固的方式进行固定。另外，与工件W的接触部若有所磨损，则使其旋转重新固定，使用未使用的面以延长寿命。但是，因为该圆筒状的接触件14很难与工件W平行离开，所以被用在如狭窄且不能使用R型端子的情况的那种特殊的条件下。

此外，在轮廓形状测定器的情况下，接触件14的前端形状通常为R0.01～R1.0mm，另外，在表面粗糙度测定器的情况下通常为R0.002～R0.010mm。

图5是说明标尺部的结构的立体图。标尺部如图5所示，由标尺15与读取头16组成。标尺15使用利用光衍射干涉的反射型标尺，并被固定在以支点部件11为中心转动的臂12上。在标尺15附近配置读取头16，以检测出标尺15的移动量。读取头16由作为未图示的光源的发光元件、视准透镜或聚光透镜、及作为受光装置的受光元件组成。

图6是表示在标尺15上使用透过型的干涉条纹标尺的情况下的结构的立体图。在透过型干涉条纹标尺的情况下，被固定在臂12上的标尺15为主标尺，读取头16由靠近主标尺配置的指示标尺16A、作为光源的发光元件16C、视准透镜16D、及作为受光装置的受光元件16B组成。

此外，在上述实施例中，作为标尺15示出了利用衍射干涉的反射型标尺或透过型干涉条纹标尺，但本发明并不限于此，也可使用利用衍射干涉的透过型标尺、或反射型的干涉条纹标尺等各种标尺。

标尺15无论反射型标尺的情况、还是透过型标尺的情况、任何一种方式均是标尺图案形成在圆弧上。因此，如图7(a)所示，以读取点的圆弧中心与臂12的旋转中心的支点部件11的中心相一致的方式进行配置。因为若定位不准确就会产生偏心误差，所以要正确地进行调整。

由于标尺图案为圆弧状，故因读取位置不同图案间距就不同。图7(b)是放大标尺15的圆弧图案的图，但如该图所示，因半径方向的位置不同则图案间距就如a、b、c那样各不相同。因此，应在读取位置设计成为理想的间距。

相对读取标尺15的原点，也可设置限位开关等的机械原点，但在本实施例中，如图7(a)所示，在标尺上设置有原点。是在标尺的原点上事先形成1个缝隙在标尺上、光学地检测是否通过该缝隙的方式。但也可不是1个缝隙来形成图案。对于不形成原点的标尺15，在因噪声等而产生误算时，必须通过校正规重新调零，而对于带原点的情况，只要通过一次原点则能够复位。

在上述实施例中，设为读取头16固定、标尺15回旋运动的结构，但并不限于此，也可成为标尺15固定、读取头16回旋运动的结构。这时，必须在从读取头16输出的信号线的布线处理上下功夫。

干涉条纹标尺方式如图8所示，由视准透镜16D使从作为发光元件16C的LED发出的光成为平行光线、对指示标尺16A与作为主标尺的标尺15进行照明。由作为受光元件16B光电二极管读取由指示标尺16A与作为主标尺的标尺15的组合产生的干涉条纹。

图9是线型干涉条纹标尺的情况的说明图。通过相对于主标尺倾斜指示标尺16A而产生干涉条纹。该干涉条纹的间距依赖于图案的间距与两标尺之间的倾角。为了从该干涉条纹获得0°、90°、180°、及270°4相信号，而使用4个光电二极管来调整干涉条纹与光电二极管的位置关系。此外，光电二极管不限于4个，例如，也可使用24个，从得到4相信号的6组信号中进行平均化。

圆弧标尺的情况也相同，同样形成主标尺与指示标尺16A的图案，若倾斜配置二者，则如图10所示，沿与图案相垂直的方向形成圆弧的干涉条纹。另外，若沿半径方向错开配置具有相同圆弧图案的主标尺与指示标尺16A，则沿与图案相平行的方向形成干涉条纹。并且，以不同的图案形成主尺与刻度的图案间距或圆弧半径，即使同样错开半径方向也可产生与图案相平行的干涉条纹。

除上述外，在线型中具有在指示标尺16A上形成相位不同的多个格子，以各相位与主标尺的组合而构成明及暗变化其相位的整体位置的零位条纹型，并在相位错开的各格子的后面配置光电二极管元件(Cell)的方式。在将该零位条纹型应用到圆弧标尺上时，由于必须在指示标尺16A的圆弧半径不同的多个位置错开相位形成图案，故如图11所示，对应圆弧半径不同的位置在改变相位的同时间距也改变来形成。

在图12中示出了3种标尺15的安装位置的实例。图12(a)表示与指杆13设在同一直线上的情况、图12(b)表示与指杆13沿45°方向设置的情况、图12(c)表示与指杆13呈直角方向设置的情况。标尺15的安装位置，只要支点部件11的旋转中心与标尺15的圆弧图案的圆弧中心相一致，则无论哪种角度均可，臂12或指杆13在中间也可以为任意形状。但当在接触件14上施加如图12(a)的箭头方向的力时，在图12(a)中几乎不会产生误差，但在图12(c)中直接关系到读取误差。

图13表示在∑型测量头中，共用1个标尺单元的情况。在该实施例中，如图14所示，在上侧的接触件14用臂12上安装标尺15，在下侧的接触件14用的臂12上安装读取头16。并且，两者的臂12、12的支点部件11、11以旋转中心位于同一直线上的方式进行配置。在这种结构的情况下，结构上设置1个标尺单元即可，不但廉价，并具有读取的分辨率成为2倍的优点。

此外，上述结构也包括将接触件14、14反向并将测定压的施加方向反向的内径用测量头的变形例。

作为标尺单元的配置结构的变形例，如图14所示，以在具有设在臂12后端的R面的部件上形成格子的方式、或以在R面上粘贴标尺带的方式、在与R面相对向的位置配置干涉计。对于这种变形例的情况，可减薄测量头整体的厚度，但长方向的尺寸增加。

图15是表示缓冲器18的原理的剖视图。缓冲器18用于衰减工作旋转时的接触件14的跳动，尤其在测定如齿轮那样的不连续面时是必需的构件。缓冲器18是减震筒型缓冲器，安装在轴18C上的活塞18B在填充有缓冲材18E的缸筒18A内进行活塞运动。在随着缸筒18A的移动而缓冲材18E通过狭窄的流路进行移动时，基于流路的阻力，在活塞18B的两侧产生压力差，其作用在活塞面上并给活塞运动以阻力。图15(a)表示形成在活塞18B上的孔18D成为流路的情况、图15(b)表示活塞18B与缸筒18A的间隙成为流路的情况。

图16是说明本实施例的缓冲器18的侧剖视图。缓冲器18如图16所示，由缸筒18A、活塞18B、轴18C、缓冲剂18E、保护套18F、铰链销18G等组成。缸筒18A为圆筒形状，在内部填充有作为缓冲剂18E的硅油。活塞18B为比缸筒18A内径稍小的球状体、与轴18C的一端相连接并在缸筒18A内进行往复移动。

轴18C的另一端经铰链销18G与臂12可自由转动地相连接。另外，在缸筒18A的上部安装有保护套18F，以使填充在内部的缓冲剂18E不漏出。该缓冲剂18E并不限于硅油，水或发动机油等均可，另外也可以是空气。在提高缓冲效果时要使用粘度高的缓冲剂。

此外，将轴18C经铰链销18G与臂12可自由转动地相连接，但因为活塞18B是球状体，所以在测定行程小的测量头的情况下，即使省略铰链销18G、将轴18C固定在臂12上也能得到缓冲效果。

图16(a)表示臂12右边抬高的状态、图16(b)表示臂12为水平的状态、图16(c)表示臂12右边下降的状态。如图所示，由保护套18F的膨胀收缩来吸收随轴18C的出入所带来的体积变化

图17表示缓冲器18的变形例。该变形例是在球状的活塞18B的两侧分别设置相同直径的轴18C、18C，保护套18F也被安装在两侧。根据该变形例，因为轴18C被推入的部分由相反侧的轴18C凸出、或者轴18C被拉出的部分由相反侧的轴18C进入，所以体积没有变化，因为保护套18F无需膨胀收缩，所以增大保护套18F的耐久性。

为了实现微妙的缓冲效果，而必须考虑空洞现象。这是在流动中形成压力低的场所时产生气泡或空洞的现象，在流体的粘度、间隙与速度满足某一条件时发生。尤其在粘度高、间隙窄、速度快时易产生，在要提高缓冲效果且要与接触件14的剧烈变位对应时成为阻碍。

图18是表示在球状的活塞18B表面呈放射状形成多个槽的状态，是不使上述的空洞现象产生的变形例。图18(a)是侧视图、图18(b)是俯视图。这时，稍微减小球状的活塞18B的直径、扩大间隙，则增加那部分基于槽的粘性阻力。但因为基于粘性阻力的阻力与基于间隙的阻力相比要小，所以提高了缓冲剂18E的粘度。

此外，在上述实施例中，将活塞18B设为球状，但也可切割球的上下部分仅将侧面设为球面，或也可为桶型形状，只要是可与轴18C的倾角相对应的形状，可使用各种形状。

下面，对在杠杆式的测量头中成为问题的圆弧误差的修正进行说明。通过在传感器中使用标尺15、可进行宽范围测定，但例如在外径测定上，如图19所示，随着接触件14的圆弧运动，接触件14的与工件W的触点自工件W的轴心错开。若从工件W的最小径到最大径呈直线地进行变化，则只要用最小径与最大径的2个校正规进行校正即可，但由于实际上呈3次曲线状变化，故由软件系统进行修正。由臂12的支点与工件W的位置关系，可计算出接触件14的与工件W的触点的轨迹，并计算并修正以标尺零点为基准的各测定径的误差。

图20示出了工件W的半径R1＝4mm、接触件14的前端半径R2＝1.5mm时的外径测定时的偏芯误差的曲线图。另外，在图21的曲线图中示出了以其为基准、在从支点部件11的中心到接触件14的前端的距离为155mm时算出的修正值。

另外，在∑型测量头中，没有上下接触件14、14的接触点的错位，通过对正工件W的轴心高度与∑型测量头的上下方向中心位置，能够使用1个校正规进行校正，并且仅在工场调整时使用，对于客户可不使用校正规。

在本发明的数字测量头10中，设置有未图示的回程装置。回程装置是在使数字测量头10向测定点移动时使指杆13成为开或闭状态的释放机构。该回程装置使用由气缸或锁固螺线管对杆进行推拉的机构。

除气缸或锁固螺线管之外，也可使用马达或另外设置与数字测量头10的出入动作连动的、推拉杆的机构。另外，在必须控制自回程状态的接触件14的下落速度时，在气缸上设置节流器由气体的流量进行控制。另外，该回程装置也可为搭载在数字测量头10内部的内置型、或设在外部的外设型。

若在数字测量头10上施以剧烈的温度变化，则会产生结露。这时，产生布线部分的电绝缘不良与生锈、进而产生标尺15的光学读取不良或信号等级的降低等不良现象。这样，在本实施例中，要采用气洗方式。这是在数字测量头10的标尺22内部送入干燥空气来防止结露的方式。这时，也可将在回程装置中所用的气体分支使用。另外，除气洗方式之外也可利用二层箱结构方式、组装加热器方式等。

作为基于本发明的数字测量头10的测定项目，有：外径、内径、阶梯(高度)、厚度等尺寸测定；另外，粗糙度、波纹等表面测定；另外，形状测定；另外，位置测定；进而，同轴度、同心度、直线度、圆筒度、垂直度、平行度、锥度、线轮廓、面轮廓、倾斜度、位置度、对称度、圆周振摆、整体振摆等几何公差测定等。

(发明效果)

如上所述，根据本发明的数字测量头，因为在传感器中使用标尺，所以与在传感器中使用LVDT时的测定范围为1mm程度相比，实际上得到了数十mm的测定范围，可进行宽范围测定。另外，因为无需对尺寸换位的各直径分别准备校正用的校正规，可减少校正规数，所以可缩短设定时间或分段的准备时间，能简单地与改变机种、改变产量生产相对应。校正规的减少，无论对制造侧还是使用侧，均在校正规的制造、管理、交付期、价格等方面具有优点。

另外，因为LVDT是模拟信号，所以具有零点错位与漂移，必需等待其稳定，所以需要时间，但因为在本发明的数字测量头中使用标尺，所以在读取标尺后马上变换为数字，因此最好进行信号处理的电路也为数字处理系统，能够进行启动测定(冷启动)、提高启动特性。

并且，温度特性与LVDT相比明显提高。而且由于LVDT仪器误差大，故进行修正时必须逐个对修正量进行确认修正，费时，反之，因标尺几乎没有仪器误差，所以能够大幅度地削减调整及检查工时。

另外，在采用直线运动的光学数字方式的数字测量头时，需要用于将接触件的旋转移动量转换为直线运动的移动量的复杂机构，与因可动部分的质量的增加或环支点的磨擦等而响应频率变差相对，本发明的数字测量头可进行宽范围的测定，并且因高速响应频率特性优越，因此可共用在轮廓形状测定器或表面粗糙度测定器等上。

Claims (1)

1.一种具有数字测量头(10)的测量装置，通过使接触件(14)与工件(W)相接触来测定该工件(W)，该数字测量头(10)具有：

基座(21)，支点部件(11)，至少一个接触件(14)，

围绕设置在基座(21)上的支点部件(11)旋转地被支撑的至少一个臂(12)；

前端具有至少一个接触件(14)并被安装在至少一个臂(12)前端部的至少一个指杆(13)；和

标尺(15)与读取头(16)，其中一个被设在一个臂(12)的后端部，另一个被设置在基座(21)上；

其中由标尺(15)与读取头(16)检测与工件(W)相接触的接触件(14)的变位，由此标尺(15)具有带有图案间距的圆弧，其特征在于，因标尺(15)的圆弧图案的半径方向的标尺(15)上的位置不同，图案间距(a，b，c)则各不相同。

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