DE10052207A1 - Orientierungsjustiervorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Orientierungsjustiervorrichtung umfasst: Einen Körper zum Halten eines Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeuges, einen Orientierungseinsteller mit einem auf einem Werkstück ruhenden Fuß zum Einstellen einer Orientierung des Körpers durch Justieren der Höhe des Fußes; und ein Höheneinsteller zum vertikalen Bewegen des Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeuges parallel zu dem Körper wird zum Einstellen einer Orientierung des Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeuges verwendet, wodurch eine Bewegungsrichtung (Richtung der Basislinie) des Oberflächentexturerfassungssensors parallel zur Oberfläche des Werkstückes eingestellt wird. Selbst wenn die Abmessung des Werkstückes groß ist, wird daher lediglich Platz zum Anordnen des Körpers auf dem Werkstück benötigt, so dass die Oberflächentextur mit hoher Genauigkeit gemessen werden kann, ohne durch die Größe des Werkstückes eingeschränkt zu sein.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Orientierungsjustiervorrichtung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Orientierungsjustiervorrichtung zum Einstellen der Orientie­ rung eines Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeuges oder eines Werkstückes, wo­ bei das Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug einen Oberflächentexturerfassungs­ sensor zum Erfassen einer Oberflächentextur eines Werkstückes, wie etwa die Oberflä­ chenrauigkeit, die Welligkeit und das Profil, und ein Antriebsmittel zum Bewegen des Oberflächentexturerfassungssensors in einer Basislinienrichtung aufweist. Die vorlie­ gende Erfindung umfasst eine Vorrichtung zum Suchen und Justieren eines Neigungs­ winkels der Mittellinie eines gemessenen Wertes der Rauigkeit, der Welligkeit und des Profils zu einer Basislinie.

2. BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK

Ein Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug mit einem Oberflächentexturerfassungs­ sensor zum Erfassen einer Oberflächentextur eines Werkstückes, etwa einer Oberflä­ chenrauigkeit, und einem Antriebsmittel zum Bewegen des Oberflächentexturerfas­ sungssensors in einer Basislinienrichtung ist im Stand der Technik bekannt.

Ein mit dem Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug verknüpftes Problem besteht darin, dass, wenn die Basislinie für den Oberflächentexturerfassungssensor bei der Be­ wegung (ebenfalls als eine Basislinie des Antriebsmittels bezeichnet) nicht parallel mit der Oberfläche des Werkstückes ist, die Messdaten des Oberflächentexturerfassungs­ sensors nach rechts oder links ansteigen können, und damit über den Messbereich des Oberflächentexturerfassungssensors hinausreichen. Wenn insbesondere das Werkstück mit hoher Auflösung gemessen wird, ist es wahrscheinlich, dass die Messdaten den Messbereich überschreiten, wenn die Oberfläche des Werkstückes und die Basislinie des Antriebsmittels nicht parallel sind, da der Messbereich des Oberflächentexturerfas­ sungssensors eingeschränkt ist. Zur Lösung des obigen Problems wurde eine Rauigkeitsmessvorrichtung mit einer Ori­ entierungsänderungseinrichtung zum Einstellen der Orientierung des Werkstückes pa­ rallel zur Oberfläche des Werkstückes und der Basislinie des Antriebsmittels vorge­ schlagen (japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung Hei 4-19461).

Die Rauigkeitsmessvorrichtung besitzt eine Basis, eine an der Basis vorgesehene Ori­ entierungsänderungseinrichtung auf die das Werkstück aufgebracht wird, eine auf der Basis stehende Erhebung und einen Rauigkeitssensor, der entlang der Erhebung verti­ kal bewegbar ist.

Die Orientierungsänderungseinrichtung besitzt einen Befestigungsschaft, der auf der Basis steht, und eine anhebbare Halterung, die von dem Befestigungsschaft gehalten wird, um das Werkstück daran dort aufzubringen, wo die Halterung gehoben und abge­ senkt wird und dieses durch die Halterung als die Stützpunkte getragen wird, wodurch die Orientierung des Werkstückes eingestellt wird.

Der Rauigkeitssensor besitzt einen Oberflächentexturerfassungssensor zum Erfassen der Oberflächenrauigkeit des Werkstückes und ein Antriebsmittel zum Bewegen des Oberflächentexturerfassungssensors in einer Richtung einer Basislinie.

Wenn eine Oberflächenrauigkeit eines Werkstückes gemessen wird, wird eine vorläufige Messung zum Erfassen einer Neigung an der Oberfläche des Werkstückes ausgeführt. Während der vorläufigen Messung, wobei das Werkstück auf der Halterung ruht, wird der Oberflächentexturerfassungssensor entlang der Oberfläche des Werkstückes be­ wegt, um Oberflächenpunkte der Oberfläche des Werkstückes zu erhalten. Durch Be­ rechnen einer Mittellinie der Oberflächenpunkte kann ein Neigungskompensationsbe­ trag, d. h. ein Kompensationsbetrag, um die Oberfläche des Werkstückes mit der Basis­ linie parallel zu machen, aus der Neigung der Mittellinie berechnet werden, und die Halterung wird um den Kompensationsbetrag angehoben oder abgesenkt. Da die Ober­ fläche des Werkstückes im Wesentlichen parallel mit der Basislinie des Rauigkeitssen­ sors wird, kann folglich die Oberflächentextur innerhalb des Messbereichs des Rauig­ keitssensors gemessen werden, so dass die Oberflächenbeschaffenheit bzw. Textur mit hoher Auflösung gemessen werden kann.

Da jedoch die oben beschriebene Orientierungsänderungseinrichtung die Orientierung des Werkstückes nach dem Aufbringen des Werkstückes auf die Halterung einstellt, kann die Orientierungsänderungseinrichtung lediglich zur Messung eines leichten Werk­ stückes, das kleiner als die Halterung ist, verwendet werden. Um den obigen Nachteil zu überwinden, kann die Größe oder Steifigkeit der Orientierungsänderungseinrichtung erhöht werden. Wenn die Orientierungsänderungseinrichtung jedoch vergrößert wird, muss die Größe der Basis, auf die die Orientierungsänderungseinrichtung aufgebracht wird, ebenfalls vergrößert werden, so dass die Größe der gesamten Vorrichtung an­ wachsen kann, wodurch diese teuer wird und einen großen Installationsplatz benötigt.

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Orientierungsjustiervorrichtung einer Oberflächenbeschaffenheitsmessvorrichtung bereit zu stellen, die unabhängig von der Größe des Werkstückes verwendet werden kann und die in ökonomischer Weise aufgebaut werden kann.

Eine Orientierungsjustiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dient zur Ein­ stellung einer Orientierung eines Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeuges mit ei­ nem Oberflächentexturerfassungssensor zum Erfassen einer Oberflächentextur eines Werkstückes und einem Antriebsmittel zum Bewegen des Oberflächentexturerfassungs­ sensors in einer Richtung einer Basislinie. Die Orientierungsjustiervorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie aufweist: Einen Körper zum Halten des Oberflächenbe­ schaffenheitsmesswerkzeuges; einen Orientierungseinsteller mit einem auf dem Werk­ stück ruhenden Fuß, wobei der Orientierungseinsteller eine Orientierung des Körpers justieren kann, indem eine Höhe des Fußes eingestellt wird; und einen Höheneinsteller zum vertikalen Bewegen des Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeuges parallel zu dem Körper.

Erfindungsgemäß kann die Orientierung des Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeu­ ges in Übereinstimmung mit der Neigung der Oberfläche des Werkstückes eingestellt werden, indem die Höhe der entsprechenden Füße des Orientierungseinstellers justiert wird, während der das Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug haltende Körper durch den Orientierungseinsteller auf das Werkstück gesetzt wird. Anders ausgedrückt, die Bewegungsrichtung (Basislinienrichtung) des Oberflächentexturerfassungssensors kann mit der Oberfläche des Werkstückes parallel gemacht werden. Selbst wenn die Abmessung des Werkstückes groß ist, ist folglich lediglich ein Platz zum Aufbringen des Körpers auf das Werkstück notwendig, so dass die Oberflächentextur mit hoher Auflö­ sung gemessen werden kann, ohne durch die Größe des Werkstückes beschränkt zu sein. Da ferner die einzelne Orientierungsjustiervorrichtung unabhängig von der Größe des Werkstückes verwendet wird, können die Kosten dafür im Vergleich zum herkömm­ lichen Aufbau verringert werden.

Da ferner der Höheneinsteller zum vertikalen Bewegen des Oberflächenbeschaffen­ heitsmesswerkzeuges 1 parallel zum Körper in der Orientierungsjustiervorrichtung vor­ gesehen ist, kann das Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug an einer geeigneten Höhenposition relativ zu der Oberfläche des Werkstückes angeordnet werden, während die Orientierung des Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeuges eingestellt wird.

In der erfindungsgemäßen Orientierungsjustiervorrichtung umfasst der Höheneinsteller vorzugsweise: Eine an dem Körper vorgesehene Führung; ein Gleitelement, das relativ zu der Führung vertikal verschiebbar ist und an der das Oberflächenbeschaffenheits­ messwerkzeug angebracht ist; und einen Hebemechanismus zum vertikalen Bewegen des Gleitelementes entlang der Führung.

Da das Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug vertikal entlag der Führung mittels des Gleitelementes bewegt wird, kann erfindungsgemäß das Oberflächenbeschaffen­ heitsmesswerkzeug in einfacher und stabiler Weise vertikal bewegt werden, wobei es zu dem Körper parallel ist. Da ferner der Aufbau des Höheneinstellers einfach ist, wird des­ sen Herstellung vereinfacht.

In der erfindungsgemäßen Orientierungsjustiervorrichtung kann der Hebemechanismus vorzugsweise umfassen: Einen an dem Körper rotierbar befestigten Gewindeschaft, wo­ bei der Gewindeschaft in axialer Richtung nicht verschiebbar ist, und wobei der Gewin­ deschaft ein an dem Gleitelement verschraubtes Ende aufweist und das andere Ende aus dem Körper hervorragt; und einen Knopf, der an dem anderen Ende des Gewinde­ schafts befestigt ist.

Wenn erfindungsgemäß der Knopf des Höheneinstellers gedreht wird, wird der Gewin­ deschaft unter Beibehaltung seiner Position gedreht, wodurch das an dem Gewinde­ schaft angeschraubte Gleitelement vertikal bewegt wird. Folglich kann das Oberflächen­ beschäffenheitsmesswerkzeug manuell in vertikaler Richtung bewegt werden, und des­ sen Aufbau ist einfacher im Vergleich zu einem Aufbau mit einem Motor und derglei­ chen, wodurch sich dessen Herstellungskosten reduzieren:

In der erfindungsgemäßen Orientierungsjustiervorrichtung kann der Orientierungs­ einsteller vorzugsweise umfassen: Erste und zweite Füße, die an einem Ende des Kör­ pers an beiden Seiten der Basislinie so festgeschraubt sind, dass deren Höhe einstell­ bar ist; und einen dritten Fuß, der an dem anderen Ende des Körpers an der Basislinie so festgeschraubt ist, dass dessen Höhe einstellbar ist.

Da der Orientierungseinsteller den ersten Fuß und den zweiten Fuß, die an dem einen Ende des Körpers und an beiden Seiten der Basislinie höheneinstellbar festgeschraubt sind, und den dritten Fuß, der an dem anderen Ende des Körpers an der Basislinie in seiner Höhe verstellbar angeschraubt ist, aufweist, kann erfindungsgemäß die Orientie­ rungsjustiervorrichtung auf ein Werkstück mit einer zylindrischen Außenfläche und der­ gleichen in einer gut ausbalancierten Weise aufgebracht werden. Ferner kann der Kör­ per (d. h., das Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug) in der Basislinienrichtung durch Einstellen der Höhe des dritten Fußes relativ zu den ersten und zweiten Füßen geneigt werden, und der Körper kann in einer Richtung senkrecht zur Basislinie durch Einstellen der Höhe der ersten und zweiten Füße geneigt werden. Ferner kann durch Justierung der Höhe der ersten und zweiten Füße die Orientierungsjustiervorrichtung auf einem zylindrische Werkstück mit einem unterschiedlichen Durchmesser in einer gut ausbalancierten Weise angeordnet werden.

In der Orientierungsjustiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Orientie­ rungsjustiervorrichtung vorzugsweise von dem Oberflächenbeschaffenheitsmesswerk­ zeug abnehmbar.

Da die Orientierungsjustiervorrichtung von dem Oberflächenbeschaffenheitsmesswerk­ zeug entfernbar ist, kann erfindungsgemäß die Orientierungsjustiervorrichtung an dem Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug lediglich dann befestigt werden, wenn die Orientierung des Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeuges eingestellt werden muss, wodurch es möglich ist, die Orientierungsjustiervorrichtung mit einem herkömmlichen Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug zu verwenden.

Vorzugsweise ist in der Orientierungsjustiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin­ dung ein flacher Bereich an einer Oberseite des Körpers ausgebildet, der in der Lage ist, das Werkstück aufzunehmen.

Da erfindungsgemäß ein flacher Bereich an einer oberen Seite des Körpers vorgesehen ist, der in der Lage ist, darauf das Werkstück aufzunehmen, kann die Orientierung des Werkstückes eingestellt werden, indem die Orientierungsjustiervorrichtung als die Halte­ rung verwendet wird, wenn das Werkstück klein ist. In diesem Falle ist das Oberflächen­ beschaffenheitsmesswerkzeug vorzugsweise an einem Ständer und dergleichen befes­ tigt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Gesamtperspektive, die eine Ausführungsform einer Orientierungs­ justiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist ein vertikaler Querschnitt der zuvor genannten Ausführungsform; und

Fig. 3 ist eine Vorderansicht, die eine Funktion der zuvor genannten Ausführungs­ form darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu den angefügten Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Orientierungsjustiervorrichtung 2, die ein Oberflächenbeschaffenheits­ messwerkzeug 1 zum Abtasten einer Oberflächenrauigkeit eines Werkstückes hält, Fig. 2 zeigt einen vertikalen Querschnitt der Orientierungsjustiervorrichtung 2 und Fig. 3 zeigt eine Frontansicht der Orientierungsjustiervorrichtung 2.

Das Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug 1 besitzt einen Oberflächentexturerfas­ sungssensor 11 zum Erfassen einer Oberflächenrauigkeit und dergleichen des Werkstü­ ckes auf der Grundlage einer vertikalen Verschiebung eines Taststifts 111, der mit der Oberfläche des Werkstückes in Berührung ist, und ein Antriebsmittel 12 (etwa einen Motor) zum Bewegen des Oberflächentexturerfassungssensors 11 in einer Basislinien­ richtung 12A.

Die Orientierungsjustiervorrichtung 2 besitzt einen Körper 20 zum Halten des Oberflä­ chenbeschaffenheitsmesswerkzeuges 1, einen Orientierungseinsteller 30 zum Justieren der Orientierung des Körpers 20, und einen Höheneinsteller 40 zum vertikalen Bewegen des Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeuges 1 parallel zu dem Körper 20, wobei die Orientierungsjustiervorrichtung 2 von dem Oberflächenbeschaffenheitsmesswerk­ zeug 1 entfernbar ist.

Der Körper 20 ist näherungsweise C-förmig ausgebildet und bedeckt das Oberflächen­ beschaffenheitsmesswerkzeug 1 an einer oberen Seite, wo eine Seite des Taststifts 111 des Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeuges an einer vorderen Öffnung des Kör­ pers 20 hervorsteht. Ein flacher Bereich 50, der das Werkstück aufnehmen kann, ist an einer oberen Seite des Körpers 20 ausgebildet.

Der Orientierungseinsteller 30 ist aus drei Füßen, die senkrecht an einer unteren Seite des Körpers 20 verschraubt sind, aufgebaut. Insbesondere setzt sich der Orientierungs­ einsteller 30 aus einem ersten Fuß 31 und einem zweiten Fuß 32, die an einem Ende des Körpers 20 angeschraubt sind und an beiden Seiten der Basislinie 12A vorgesehen sind, zusammen, wobei der erste Fuß 31 und der zweite Fuß 32 in der Höhe einstellbar sind, und einem dritten Fuß 33, der an dem anderen Ende des Körpers 20 festge­ schraubt und an der Basislinie 12A vorgesehen ist, wobei der dritte Fuß 33 ebenfalls in seiner Höhe einstellbar ist, zusammen.

Der dritte Fuß 33 besitzt einen Knopf 33A. Wenn der Knopf 33A zur Höheneinstellung des dritten Fußes 33 gedreht wird, wird der Körper 20 geneigt, während dieser von dem ersten und zweiten Fuß 31 und 32 als Stützpunkte gehalten wird, wodurch die Orientie­ rung des Körpers 20 justiert wird. Anders ausgedrückt, die Orientierung des Oberflä­ chenbeschaffenheitsmesswerkzeuges 1, das an dem Körper 20 befestigt ist, wird in der Basislinienrichtung 12A eingestellt. Hierbei neigt eine Drehung des Knopfes 33A den Körper 20 um 0,3° und es kann ein beliebiger gewünschter Neigungswinkel an dem Körper 20 durch Ausbilden einer Skala (nicht gezeigt) an dem Knopf eingestellt werden.

Ferner kann durch Einstellung der Höhe der ersten und zweiten Füße 31 und 32 jeweils in der gleichen Weise wie bei dem dritten Fuß 33 die Orientierung des Körpers 20 (d. h. des Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeuges 1) in einer Richtung senkrecht zur Basislinie 12A eingestellt werden.

Der Höheneinsteller 40 weist eine an dem Körper 20 vorgesehene Führung 41, ein Gleitelement 42, das relativ zur Führung 41 vertikal verschiebbar ist und das Oberflä­ chenbeschaffenheitsmesswerkzeug 1 hält, und einen Hebemechanismus zum vertikalen Bewegen des Gleitelementes 42 entlang der Führung 41 auf. Ferner besitzt das Gleit­ element 42 eine näherungsweise L-förmige Abdeckung 44 zum Schließen der vorderen Öffnung des Körpers 20, wodurch das Eindringen von Staub und dergleichen in die In­ nenseite des Körpers 20 verhindert wird.

Die Führung 41 weist ein sich vertikal erstreckendes konkaves Gewinde 41A auf und ein konvexes Gewinde 42A ist an dem Gleitelement 42 entsprechend zu dem konkaven Gewinde 41A ausgebildet, so dass das Gleitelement 42 vertikal bewegt wird, während es in der Führung 41 eingepasst ist.

Der Hebemechanismus 43 hat einen an dem Körper 20 drehbar befestigten Gewinde­ schaft 431, wovon ein Ende mit dem Gleitelement 43 verschraubt ist und wobei das an­ dere Ende aus dem Körper 20 hervorragt, und einen Knopf 432, der an dem anderen Ende des Gewindeschafts 431 befestigt ist. Ein Sicherungsring 431A ist an einer oberen Seite eines männlichen Schraubenbereichs des Gewindeschafts 431 vorgesehen, wobei der Sicherungsring 431A eine Verschiebung des Gewindeschafts 431 in einer axialer Richtung relativ zum Körper 20 verhindert.

Der Gewindeschaft 431 dreht sich ohne Positionsänderung beim Drehen des Knopfes 432. Sodann bewegt sich das an dem Gewindeschaft 431 verschraubte Gleitelement 42 vertikal entlang der Führung 41 des Körpers 20, so dass das Oberflächenbeschaffen­ heitsmesswerkzeug 1 und die Abdeckung 44 zusammen vertikal bewegt werden. Dabei hebt oder senkt eine Drehung des Knopfes 432 das Oberflächenbeschaffenheitsmess­ werkzeug 1 um 0,5 mm relativ zu dem Körper 20.

Anschließend wird die Funktion der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird beispielsweise die Oberflächenrauigkeit eines Werkstü­ ckes W (durchgezogene Linie) mit einer großen zylindrischen Oberfläche gemessen, wobei eine vorläufige Messung zum Erhalten der Neigung des Werkstückes W in der gleichen Weise wie beim Stand der Technik durchgeführt wird. Während der vorläufigen Messung wird der Oberflächentexturerfassungssensor 11 entlang einer Oberfläche des Werkstückes W zur Gewinnung von Oberflächenpunkten des Werkstückes W bewegt, während die das Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug 1 haltende Orientierungs­ justiervorrichtung 2 auf dem Werkstück W ruht. Durch Ermitteln der Mittellinie der Ober­ flächenpunkte kann der Neigungskompensationsbetrag, d. h. ein Kompensationsbetrag zum parallelen Angleichen der Oberfläche des Werkstückes W zur Basislinie 12A, er­ halten werden. Folglich wird die Höhe des dritten Fußes 33 des Orientierungseinstellers 33 eingestellt, um die Orientierung des Körpers 20 und des Oberflächenbeschaffen­ heitsmesswerkzeuges 1 zu korrigieren.

Wenn insbesondere die Neigung der Oberfläche des Werkstückes W relativ zu der Ba­ sislinie 12A ermittelt ist, wird der Kompensationsbetrag zum Kompensieren der Neigung des Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeuges an einer Anzeigeeinrichtung (nicht gezeigt) angezeigt. Beim Kompensieren der Neigung wird, um eine übermäßige Kraft auf den Taststift 111 des Oberflächentexturerfassungssensors 11 zu vermeiden, der Knopf 432 des Hebemechanismus 43 gedreht, um das Oberflächenbeschaffenheits­ messwerkzeug 1 zum Wegbewegen des Taststifts 111 von dem Werkstück W zu heben. Anschließend wird der Knopf 33A des dritten Fußes 33 des Orientierungseinstellers 30 um einen vorbestimmten Betrag in einer vorbestimmten Drehrichtung gedreht, wodurch die Orientierung des Körpers 20 und des Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeuges 1 eingestellt wird.

Anschließend wird der Knopf 432 des Höheneinstellers 40 wieder gedreht, um das O­ berflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug abzusenken, so dass der Taststift 111 in Kontakt mit dem Werkstück W ist. Dabei wird der Messbereich des Oberflächenbe­ schaffenheitsmesswerkzeuges 1 auf einen gewünschten Bereich eingestellt und die Hö­ henposition des Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeuges 1 wird durch den Knopf 432 des Höheneinstellers 40 fein eingestellt, so dass die Verschiebung des Taststifts 111 auf eine ungefähre Zwischenposition des Messbereichs zu liegen kommt.

Da die Basislinie 12A des Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeuges 1 und die Ober­ fläche des Werkstückes W im Wesentlichen parallel gemacht werden können, kann folg­ lich die Oberflächentexturmessung (im Weiteren als tatsächlich Messung bezeichnet) mit hoher Auflösung ohne Verlassen des Messbereichs des Oberflächenbeschaffen­ heitsmesswerkzeuges 1 ausgeführt werden.

Wenn andererseits die Oberflächenrauigkeit des Werkstückes w (in der doppelt ge­ punkteten Linie gezeigt) mit einem kleineren Durchmesser als das obige Werkstück W gemessen wird, kann das Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug 1 auf dem Werk­ stück w unstabil sein, wenn die Höhe des ersten und zweiten Fußes 31 und 32 identisch zu jener bei dem großen Werkstück W bleibt. Um dieses Problem zu vermeiden, werden die ersten und zweiten Füße 31 und 32 um dieselbe Länge erweitert, um die Höhe der entsprechenden Füße 31 und 32 einzustellen, wie dies in der doppelt gepunkteten Linie in Fig. 3 gezeigt ist, so dass der Oberflächentexturerfassungssensor 11 mit dem Werk­ stück an einer geeigneten Höhenposition in Berührung ist. Ferner wird die Höhe des Oberflächentexturerfassungssensors 11 durch den Höheneinsteller 40, der in der Orien­ tierungsjustiervorrichtung 2 vorgesehen ist, eingestellt. Nachdem die Orientierungsjus­ tiervorrichtung 2 (d. h., das Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug 1) auf das Werk­ stück w aufgesetzt ist, werden die vorläufige Messung, die Orientierungseinstellung des Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeuges und die tatsächliche Messung der Reihe nach in der gleichen Weise ausgeführt wie bei der Messung des oben beschriebenen Werkstückes W.

Um ferner die Oberflächenrauigkeit eines kleines Werkstückes zu messen, auf das die Orientierungsjustiervorrichtung 2 nicht aufgebracht werden kann, wird die Orientie­ rungsjustiervorrichtung 2 von dem Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug 1 entfernt und das Werkstück wird auf den an der oberen Seite des Körpers 20 ausgebildeten fla­ chen Bereich 50 aufgelegt. Andererseits wird das Oberflächenbeschaffenheitsmess­ werkzeug 1 an einem Ständer oder dergleichen befestigt. Zunächst wird der Neigungs­ kompensationsbetrag mittels der vorläufigen Messung gemessen. Die Orientierung des Werkstückes wird durch Drehen des Knopfes 33A des dritten Fußes 33 des Orientie­ rungseinstellers 30 in Übereinstimmung mit dem Neigungskompensationsbetrag einge­ stellt. Wenn daher die Basislinie 12A des Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeuges 1 und die Oberfläche des Werkstückes im Wesentlichen parallel gemacht werden kön­ nen, wird die tatsächliche Messung ausgeführt. Anders ausgeführt, in der herkömmli­ chen Rauigkeitsmessvorrichtung mit der Orientierungsänderungseinrichtung zum Ein­ stellen der Orientierung des Werkstückes (etwa die Rauigkeitsmessvorrichtung, die in dem japanischen Gebrauchsmuster Hei 4-19461 offenbart ist) kann die Orientierungs­ justiervorrichtung 2 anstelle der Orientierungsänderungseinrichtung für das darauf zu legende Werkstück verwendet werden, wodurch eine manuelle Neigungsjustierung des Werkstückes ermöglicht wird.

Gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform können die folgenden Wirkungen erreicht werden.

In der obigen Ausführungsform kann die Orientierung des Oberflächenbeschaffenheits­ messwerkzeuges 1 in Übereinstimmung mit der Neigung der Oberfläche des Werkstü­ ckes eingestellt werden, indem die Höhe der entsprechenden Füße 31, 32 und 33 des Orientierungseinstellers 30 eingestellt wird, während der das Oberflächenbeschaffen­ heitsmesswerkzeug 1 haltende Körper 20 mittels des Orientierungseinstellers 30 auf das Werkstück aufgebracht wird. Anders ausgedrückt, die Bewegungsrichtung (Basislinien­ richtung 12A) des Oberflächentexturerfassungssensors 11 kann mit der Oberfläche des Werkstückes 11 parallel gemacht werden. Somit ist selbst wenn die Abmessung des Werkstückes groß ist, lediglich ein Platz zum Aufbringen des Körpers 20 auf dem Werk­ stück notwendig, so dass die Oberflächentextur mit hoher Auflösung gemessen werden kann, ohne durch die Größe des Werkstückes eingeschränkt zu sein. Da ferner die ein­ zelne Orientierungsjustiervorrichtung 2 unabhängig von der Größe des Werkstückes verwendet wird, können deren Kosten im Vergleich zum herkömmlichen Aufbau verrin­ gert werden.

Da ferner der Höheneinsteller 40 zum vertikalen Bewegen des Oberflächenbeschaffen­ heitsmesswerkzeuges 1 parallel zu dem Körper 20 in der Orientierungsjustiervorrichtung 2 vorgesehen ist, kann das Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug an einer geeig­ neten Höhenposition relativ zur Oberfläche des Werkstückes angeordnet werden, wäh­ rend die Orientierung des Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeuges 1 justiert wird. Ferner kann die Auslenkung des Taststifts 111 des Oberflächentexturerfassungssensors 11 an einer geeigneten Position innerhalb des Messbereichs des Oberflächentexturer­ fassungssensors 11 erfolgen.

Da das Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug 1 mittels des Gleitelementes 42 ver­ tikal entlang der Führung 41 bewegt wird, kann das Oberflächenbeschaffenheitsmess­ werkzeug in einfacher und stabiler Weise vertikal bewegt werden, wobei es parallel zum Körper 20 ist. Da ferner der Aufbau des Höheneinstellers 40 einfach ist, kann dessen Herstellung vereinfacht werden.

Wenn der Knopf 432 des Höheneinstellers 40 gedreht wird, wird der Gewindeschaft 431 unter Beibehaltung seiner Position gedreht, wodurch das Gleitelement, das an dem Ge­ windeschaft 431 verschraubt ist, vertikal bewegt wird. Folglich kann das Oberflächenbe­ schaffenheitsmesswerkzeug 1 manuell vertikal bewegt werden, und dessen Aufbau ist im Vergleich zum Aufbau mit einem Motor und dergleichen einfacher, wodurch dessen Herstellungskosten verringert sind.

Da der Orientierungseinsteller 30 den ersten Fuß 31 und den zweiten Fuß 32 aufweist, die an einem Ende des Körpers 20 verschraubt sind und an beiden Seiten der Basislinie 12A höhenverstellbar vorgesehen sind, und den dritten Fuß 33, der an dem anderen Ende des Körpers 20 an der Basislinie 12A höhenverstellbar verschraubt ist, aufweist, kann die Orientierungsjustiervorrichtung 2 auf einem Werkstück mit einer zylindrischen Außenfläche und dergleichen in einer gut ausbalancierten Weise angebracht werden. Ferner kann der Körper 20 (d. h. das Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug 1) in der Basislinienrichtung 12A geneigt werden, indem die Höhe des dritten Fußes 33 relativ zu den ersten und zweiten Füßen 31 und 32 eingestellt wird, und der Körper 20 kann in einer Richtung senkrecht zur Basislinie 12A geneigt werden, indem die Höhe der ersten und zweiten Füße 31 und 32 justiert wird. Ferner kann durch Justierung der Höhe der ersten und zweiten Füße 31 und 32 die Orientierungsjustiervorrichtung 2 auf einem zy­ lindrischen Werkstück mit einem unterschiedlichen Durchmesser in einer gut ausbalan­ cierten Weise angeordnet werden.

Da die Orientierungsjustiervorrichtung 2 von dem Oberflächenbeschaffenheitsmess­ werkzeug 1 entfernbar ist, kann die Orientierungsjustiervorrichtung 2 an dem Oberflä­ chenbeschaffenheitsmesswerkzeug 1 lediglich dann befestigt werden, wenn die Orien­ tierung des Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeuges 1 eingestellt werden muss, wodurch es möglich ist, die Orientierungsjustiervorrichtung 2 mit einem herkömmlichen Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug zu verwenden.

Da an einer oberen Seite des Körpers 20 ein flacher Bereich 50 ausgebildet ist, der dar­ auf das Werkstück aufnehmen kann, kann die Orientierung des Werkstückes eingestellt werden, indem die Orientierungsjustiervorrichtung 2 als Halterung verwendet wird, wenn das Werkstück klein ist. In diesem Falle kann das Oberflächenbeschaffenheitsmess­ werkzeug 1 an einem Ständer oder dergleichen befestigt sein.

Da der dritte Fuß 33 des Orientierungseinstellers 30 einen Knopf 33A mit einer Skala aufweist, kann ein gewünschter Neigungswinkel an dem Oberflächenbeschaffenheits­ messwerkzeug 1 eingestellt werden. Obwohl eine Drehung des Knopfes 33A in der vor­ liegenden Ausführungsfarm das Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug 1, das von den ersten und zweiten Füßen 31 und 32 gestützt wird, um 0,3° dreht, kann der Winkel in einer anderen Art und Weise festgelegt sein. Das gleiche gilt ebenso für den Knopf 432 des Hebemechanismus 43 des Höheneinstellers 40.

Da eine Abdeckung 44 an dem Gleitelement 42 des Höheneinstellers 40 angebracht ist und die Abdeckung 40 gemeinsam mit dem Gleitelement 42 und dem Oberflächenbe­ schaffenheitsmesswerkzeug 1 vertikal bewegt wird, kann das Eindringen von Staub und dergleichen in die Innenseite des Körpers 20, insbesondere in den Höheneinsteller 40, besser verhindert und dessen Erscheinungsbild verbessert werden.

Ferner ist der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht auf die obige Ausfüh­ rungsform eingeschränkt, sondern umfasst eine entsprechende Modifizierung und Vari­ ation, solange die Aufgabe der vorliegenden Erfindung erfüllt werden kann.

Obwohl in der obigen Ausführungsform beispielsweise die Abdeckung 44 an dem Gleit­ element 42 angebracht ist, ist die Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung nicht darauf eingeschränkt und die Abdeckung kann weggelassen werden.

Obwohl der Knopf 33A mit der Skala an dem dritten Fuß 33 des Orientierungseinstellers 30 in der obigen Ausführungsform vorgesehen ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf eingeschränkt, und der Knopf kann ohne Skala vorgesehen sein, oder der Knopf selbst kann weggelassen werden. Da die Einstellung der Neigung des Oberflächenbe­ schaffenheitsmesswerkzeuges entsprechend einem gewünschten Winkel ohne dem Knopf mit der Skala schwierig sein kann, ist es jedoch vorzuziehen, den Knopf mit der Skala vorzusehen.

Obwohl die Skala den Rotationswinkel des Knopfes repräsentiert, wenn der Knopf eine Skala besitzt, kann die Skala vorzugsweise den Winkel des Oberflächenbeschaffen­ heitsmesswerkzeuges, der durch Drehen des Knopfes zu korrigieren ist, darstellen. Fer­ ner ist die Skala nicht auf den Rotationswinkel des Knopfes oder den korrigierten Nei­ gungswinkel des Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeuges beschränkt, sondern diese kann eine beliebige Skala, die mit dem Kompensationsbetrag, der auf der Anzei­ geeinrichtung dargestellt ist, in Beziehung steht, sein.

Obwohl in der obigen Ausführungsform die ersten und zweiten Füße 31 und 32 des Ori­ entierungseinstellers 30 nicht mit dem Knopf und der Skala versehen sind, können die ersten und zweiten Füße vorzugsweise den Knopf und die Skala umfassen, wodurch die Einstellung der Höhe der ersten und zweiten Füße erleichtert wird. Ferner kann ein weiterer einfach und leicht bedienbarer Knopf unabhängig von den an den ersten und zweiten Füßen vorgesehenen Knöpfen vorgesehen sein, wobei der Knopf zu betätigen ist, um im Zusammenwirken mit den ersten und zweiten Füßen, die Höhe dieser Füße einzustellen. Dabei ist ein derartiger zusammenwirkender Mechanismus vorzugsweise aus einer Schraube oder einem Getriebezahnrad aufgebaut.

Obwohl der Knopf 432 des Hebemechanismus 43 keine Skala in der obigen Ausfüh­ rungsform aufweist, kann vorzugsweise eine Skala vorgesehen sein. In diesem Falle kann der Höhenjustierbetrag des Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeuges 1 bei Betätigung des Knopfes 432 in einfacher Weise erkannt werden.

Obwohl in der obigen Ausführungsform die Orientierungsjustiervorrichtung 2 in abnehm­ barer Weise an dem Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug 1 vorgesehen ist, ist die Orientierungsjustiervorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung nicht auf die­ sen Aufbau eingeschränkt, sondern die Orientierungsjustiervorrichtung kann nicht ent­ fernbar ausgeführt sein. Da jedoch die Orientierungsjustiervorrichtung als die Halterung verwendet werden kann, wenn das Werkstück klein ist, wird der Anwendungsbereich der Orientierungsjustiervorrichtung durch den abnehmbaren Aufbau erweitert.

Obwohl der Justierungseinsteller 30 sich aus drei Füßen 31, 32 und 33 in der obigen Ausführungsform zusammensetzt, ist der Orientierungseinsteller der vorliegenden Erfin­ dung nicht darauf beschränkt, und kann aus einem, zwei oder mehr als drei Füßen auf­ gebaut sein.

Obwohl der Hebemechanismus 43 des Höheneinstellers 40 sich aus dem Gewinde­ schaft 431 und dem Knopf 432 in der obigen Ausführungsform zusammensetzt, ist der Hebemechanismus entsprechend der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt, und ein Motor und dergleichen kann verwendet werden.

Das an der Führung 41 ausgebildete konkave Gewinde 41A der obigen Ausführungs­ form kann ein sogenannter Schwalbenschwanzeinschnitt sein.

Ferner kann eine sogenannte Führungsleiste zwischen dem Gleitelement 42 und der Führung 41 eingefügt sein, wodurch die Lücke zwischen den Gleitoberflächen geeignet eingestellt wird. Gemäß diesem Aufbau kann das Spiel des Gleitelementes verringert werden.

Obwohl der Gewindeschaft 431 direkt mit dem Gleitelement 42 durch den Höhen­ einsteller 40 verschraubt ist, kann das Gleitelement 42 an einer Mutter befestigt sein und der Gewindeschaft kann mit der Mutter verschraubt sein. In diesem Falle kann die Lücke zwischen dem Gewindeschaft und der Mutter durch Ausbilden eines Schlitzes und Ein­ stellen des Abstands zwischen dem Schlitz mittels eines Bolzens oder dergleichen ein­ gestellt werden, so dass das Spiel des Hebemechanismus verringert werden kann, wo­ durch die Funktionalität des Höheneinstellers verbessert und die Höhe des Oberflä­ chenbeschaffenheitsmesswerkzeuges fein eingestellt wird.

In der obigen Ausführungsform kann das Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug 1 an dem Gleitelement 42 auf diverse Möglichkeiten befestigt sein. Beispielsweise kann das Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeug mittels eines Bolzens, oder einer Flü­ gelschraube befestigt sein oder mit einem Haken im Eingriff sein.

Claims (6)

1. Orientierungsjustiervorrichtung zum Justieren einer Orientierung eines Oberflä­ chenbeschaffenheitsmesswerkzeuges mit einem Oberflächentexturerfassungs­ sensor zum Erfassen einer Oberflächentextur eines Werkstückes und einem An­ triebsmittel zum Bewegen des Oberflächentexturerfassungssensors in einer Rich­ tung einer Basislinie, wobei die Orientierungsjustiervorrichtung umfasst:
einen Körper zum Halten des Oberflächenbeschaffenheitsmesswerkzeuges;
einen Orientierungseinsteller mit einem Fuß, der auf dem Werkstück ruht, wobei der Orientierungseinsteller in der Lage ist, eine Orientierung des Körpers durch Einstellen einer Höhe des Fußes zu justieren; und
einen Höheneinsteller zum vertikalen Bewegen des Oberflächenbeschaffenheits­ messwerkzeuges parallel zu dem Körper.

2. Die Orientierungsjustiervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Höheneinsteller umfasst: Eine an dem Körper vorgesehene Führung; ein Gleitelement, das relativ zu der Führung vertikal verschiebbar ist und wobei des Oberflächenbeschaffen­ heitsmesswerkzeug daran befestigt ist; und einen Hebemechanismus zum verti­ kalen Bewegen des Gleitelementes entlang der Führung.

3. Die Orientierungsjustiervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Hebemechanis­ mus umfasst: Einen an dem Körper drehbar befestigten Gewindeschaft, wobei der Gewindeschaft in axialer Richtung nicht verschiebbar ist, und wobei der Gewinde­ schaft ein Ende aufweist, das mit dem Gleitelement verschraubt ist und wobei das andere Ende von dem Körper hervorsteht; und einen Knopf, der an dem anderen Ende des Gewindeschafts befestigt ist.

4. Die Orientierungsjustiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Orientierungseinsteller umfasst: Erste und zweite Füße, die an einem Ende des Körpers an beiden Seiten der Basislinie so verschraubt sind, dass deren Höhe jus­ tierbar ist; und einen dritten Fuß, der mit dem anderen Ende des Körpers an der Basislinie in einer Weise verschraubt ist, dass dessen Höhe justierbar ist.

5. Die Orientierungsjustiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Orientierungsjustiervorrichtung von dem Oberflächenbeschaffenheitsmesswerk­ zeug entfernbar ist.

6. Die Orientierungsjustiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein flacher Bereich, auf dem das Werkstück aufgenommen werden kann, an einer o­ beren Seite des Körpers ausgebildet ist.