DE10054112A1 - Detektor für ein Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit - Google Patents

Abstract

Ein Armglied mit einem entfernbar befestigten Fühlerarm wird drehbar durch ein Gehäuse gehalten, wobei Drehzapfen jeweils von beiden Seiten des Drehzentrums des Armglieds vorstehen, wobei ein erstes Kugellager, das mit einem der Drehzapfen verbunden ist, am Gehäuse befestigt ist und wobei ein zweites Kugellager, das mit dem anderen Drehzapfen verbunden ist, am zweiten Kugellager befestigt ist. Ein Ende der Blattfeder ist mit dem Gehäuse verbunden und das andere Ende ist am zweiten Kugellager verbunden. Weils sich das zweite Kugellager nicht relativ zu der Blattfeder bewegt, bleibt der Messdruck stabil.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. ERFINDUNGSFELD

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit, das die Rauheit, die Wellung und das Profil der Oberfläche eines Werkstücks misst.

2. BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

Ein Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit umfasst einen Detektor, der an seinem entfernten Ende einen Fühler aufweist, wobei der Fühler entlang einer Messoberfläche bewegt wird, um die Verschiebung des Fühlers in der Form von Messdaten zu erfassen.

Der in dem Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit verwendete Detektor weist ein längliches Armglied auf, das drehbar in einem annähernd zylinderförmigen Gehäuse untergebracht ist. Ein Fühlerarm mit einem Fühler ist am entfernten Ende des Armglieds vorgesehen. Die Verschiebung des Fühlers wird durch eine Detektoreinheit festgestellt, die am Armglied angebracht ist.

Um das Armglied drehbar innerhalb des Gehäuses zu halten, ist herkömmlicherweise ein Drehzapfen am Drehzentrum des Armglieds befestigt und ist ein zylindrischen Bodenlager für das Aufnehmen eines spitzen Endes des Drehzapfens in einem Bodenlagerloch am Gehäuse befestigt (offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei 11-248404).

Weiterhin ist in einer anderen herkömmlichen Anordnung eine Feder zum Vorspannen des Armglieds in dem Gehäuse vorgesehen, um den Fühler zu der Messoberfläche zu drücken (offengelegten japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei 11- 190605).

Weil für einige Messprozesse ein Fühlerarm eines anderen Typs verwendet werden muss, kann der Fühlerarm in eine Vertiefung an einem Ende des Armglieds eingesteckt und wieder aus derselben herausgezogen werden.

Allgemein wird das Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit verwendet, um eine Messung mit Schlitten und eine Messung ohne Schlitten durchzuführen.

Dementsprechend ist der Schlitten an dem Gehäuse befestigt, um den Fühler in dem Detektor des Instruments zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit zu umgeben. Der Schlitten ist mittels einer Schraube am Gehäuse befestigt, so dass der Schlitten relativ zu dem Detektorkörper angebracht und wieder entfernt werden kann.

Die Messung mit Schlitten wird verwendet, um eine Wellungskomponente zu entfernen und nur Daten zu der Rauheitskomponente zu erfassen, wenn die Messoberfläche sowohl eine Wellung als auch eine Rauheit aufweist. Für die Messung wird der Detektor bewegt, während der Fühler und der Schlitten in Kontakt mit der Messoberfläche sind.

Die Messung ohne Schlitten, bei welcher der Schlitten vom Detektorkörper entfernt ist, wird verwendet, um das Querschnittprofil und die Geradheit des Werkstücks zu messen, indem alle konkav-konvexen Daten der Messoberfläche einschließlich der Wellung usw. erfasst werden. Für die Messung ohne Schlitten wird der Detektor bewegt, während nur der Fühler in Kontakt mit der Messoberfläche ist.

Bei dem Gerät zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit und insbesondere zum Messen der Oberflächenrauheit ist es vorteilhaft, wenn das Werkstück mit einer geringen Messkraft von 0,75 mN gemessen werden kann. Bei der herkömmlichen Anordnung ist es jedoch wegen der Messausrichtung aufgrund der Messbedingungen und aufgrund von Problemen beim Austauschen des Fühlerarms schwierig, einen geringfügigen Druck zu erhalten.

Obwohl der oben genannte und in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei 11-248404 angegebene Stand der Technik mit einem geringfügigen Messdruck arbeiten kann, ist die Dauerhaftigkeit des Lagers schlecht, weil beim Einstecken und Herausziehen des Fühlerarms eine Kraft zwischen einem spitzen Ende des am Armglied befestigten Drehzapfens und dem Lagerloch des Lagers ausgeübt wird. Wenn weiterhin beim Einstecken und Herausziehen des Fühlerarms eine große Kraft angewandt wird, kann das Lager möglicherweise der angewendeten Kraft nicht standhalten, so dass ein zusätzlich vorgesehener Mechanismus erforderlich ist.

Es wird ein Kugellager verwendet, um die Dauerhaftigkeit des Lagers zu verbessern.

Für die Verwendung des Kugellagers in einem Detektor für das Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit kann ein Drehzapfen jeweils auf beiden Seiten des Drehzentrums des Armglieds befestigt sein, wobei die mit dem Drehzapfen verbundenen Kugellager im Gehäuse untergebracht sein können.

Um den Drehzapfen in ausreichender Weise durch die einander gegenüber angeordneten Kugellager zu halten, kann vorzugsweise eines der Kugellager am Gehäuse befestigt sein, während das andere Kugellager durch ein Ende einer Blattfeder gedrückt wird, deren anderes Ende am Gehäuse befestigt ist.

Wenn jedoch das Kugellager nur durch das Ende der Blattfeder gedrückt wird, kann das Kugellager, das gegen die Blattfeder stößt, beim Einstecken und Herausziehen des Fühlerarms verschoben werden, so dass der Messdruck in Übereinstimmung mit der Positionsverschiebung des Kugellagers fluktuieren kann.

Insbesondere kann der Fühlerarm bei dem Detektor des mit einem geringen Messdruck messenden Instruments zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit fixiert sein so dass er sich nicht aufgrund der Änderung des Messdrucks drehen kann, die durch eine Positionsverschiebung des Kugellagers verursacht wird.

Weil weiterhin in der herkömmlichen Anordnung der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei 11- 190605 die Druckkraft gegen die Messoberfläche des Fühlers durch die Federkraft einer Feder zum Vorspannen des Armglieds bestimmt wird, kann keine geringfügige Änderung des Messdrucks vorgenommen werden, die für das Austauschen des Fühlerarms erforderlich ist.

Weiterhin werden bei den herkömmlichen Anordnungen das Messen mit Schlitten und das Messen ohne Schlitten durchgeführt, indem der Schlitten relativ zu dem Gehäuse des Detektors angebracht und entfernt wird. Weil jedoch in beiden Fällen die Geradheitskorrekturfunktion ein- und ausgeschaltet werden muss und zwischen einer Berechnung der Oberflächenrauheit und einer Berechnung des Oberflächenprofils in Übereinstimmung mit dem Vorhandensein des Schlittens gewechselt werden muss, ist eine mühsame Bedienung erforderlich und wird die Wahrscheinlichkeit von Fehlern erhöht.

Um weiterhin eine Neuberechnung durchzuführen, nachdem die durch den Detektor ausgegeben Daten gespeichert wurden, kann nur schwierig entschieden werden, ob die Daten durch eine Messung mit Schlitten oder eine Messung ohne Schlitten erhalten wurden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Detektor für ein Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit anzugeben, das auch dann eine sehr genaue Messung vornehmen kann, wenn in Übereinstimmung mit der Messbedingung eine geringe Messkraft angewendet wird.

Ein Detektor für ein Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Armglied mit einem entfernbar befestigten Fühlerarm, der an seinem entfernten Ende einen Fühler aufweist, und ein Gehäuse, welches das Armglied drehbar hält. Der Detektor ist dadurch gekennzeichnet, dass Drehzapfen von beiden Seiten des Drehungszentrums des Armgelenks vorstehen, das ein erstes Kugellager, das mit dem entfernten Ende von einem der Drehzapfen verbunden ist, am Gehäuse befestigt ist und dass ein zweites Kugellager, das mit dem entfernten Ende des anderen Drehzapfens verbunden ist, über eine Blattfeder am Gehäuse befestigt ist, die das zweite Lager zu der Drehachse drückt, wobei ein Ende der Blattfeder am Gehäuse befestigt ist und das andere Ende der Blattfeder am Kugellager befestigt ist.

Wenn in der vorliegenden Erfindung der Detektor bewegt wird, während der Fühler in Kontakt mit der Messoberfläche ist, wird der Fühler entlang einer unregelmäßigen Messoberfläche verschoben, wobei die Verschiebung als eine Dreh- bzw. Schwenkbewegung des Fühlerarms und des Armglieds übertragen wird.

Drehzapfen sind jeweils am Drehungszentrum auf beiden Seiten des Armglieds befestigt, wobei die Drehachsen durch die Kugellager gehalten werden.

In der vorliegenden Erfindung kann die Drehkraft unter Verwendung des Kugellagers reduziert werden. Weiterhin kann der Fühlerarm ausgetauscht werden, wobei die Welle weit gehalten wird, um die Hysterese zu minimieren und eine Messung mit geringer Messkraft zu ermöglichen.

Weil eines der Kugellager an der Blattfeder befestigt ist und der Blattfeder folgend bewegt werden kann, ist keine sehr genaue Gleitbewegung des Drehkugellagers erforderlich, wodurch die Herstellungskosten reduziert werden.

Auch wenn beim Herausziehen und Einstecken des Fühlerarms eine Kraft ausgeübt wird, kann die Fluktuation der Drehkraft eingeschränkt werden, so dass der Messdruck danach nicht fluktuiert.

Ein Detektor für ein Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Armglied mit einem entfernbar befestigten Fühlerarm, der an seinem entfernbaren Ende einen Fühler aufweist, und ein Gehäuse, welches das Armglied drehbar hält, wobei der Detektor dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Ausgleichgewicht zum Ausgleichen des Gewichts des Fühlerarms und des Armglieds am Drehungszentrum des Armglieds an wenigstens dem Fühlerarm oder dem Armglied befestigt ist, wobei das Ausgleichgewicht in der Axialrichtung bewegt werden kann.

Wenn in der vorliegenden Erfindung der Fühlerarm gegen einen anderen Typ von Fühlerarm ausgetauscht wird, können das Gewichtszentrum des Armglieds und der Fühlerarm verschoben werden. In diesem Fall kann der Messdruck fein eingestellt werden, indem das Ausgleichgewicht axial verschoben wird.

Bei der oben beschriebenen Anordnung kann das Ausgleichgewicht vorzugsweise einen Gewichtkörper aufweisen, der sich zu einem Ende des Armglieds erstreckt, sowie einen Schraubteil mit einem Basisende, das am Gewichtkörper befestigt ist und in eine inwendige Schraube geschraubt ist, die sich in der Längsrichtung des Armglieds erstreckt.

Weil das Ausgleichgewicht in der oben beschriebenen Anordnung den Gewichtkörper und den Schraubteil umfasst, kann das Ausgleichgewicht einfach verschoben werden, indem der Gewichtkörper gedreht wird, um das Schraubteil zu drehen.

Ein Detektor für ein Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Armglied mit einem entfernbar befestigten Fühlerarm, der an seinem entfernten Ende einen Fühler aufweist, ein Gehäuse, welches das Armglied drehbar hält, und einen entfernbar an dem Gehäuse befestigten Schlitten, dessen entferntes Ende den Fühler umgibt, wobei der Detektor durch einen Schalter gekennzeichnet ist, der feststellt, ob der Schlitten an dem Gehäuse befestigt ist oder nicht.

In der vorliegenden Erfindung kann durch den Detektorschalter festgestellt werden, ob der Schlitten befestigt ist oder nicht, so dass ein automatisches Ein- und Ausschalten der Geradheitskorrekturfunktion und ein automatisches Wechseln zwischen der Berechnung der Oberflächenrauheit und der Berechnung des Oberflächenprofils möglich sind, wodurch die Bedienung vereinfacht wird und Fehler vermieden werden.

Wenn weiterhin die durch den Detektor ausgegebenen Daten gespeichert werden, wird auch das durch den Detektorschalter ausgegebene Ausgabesignal gespeichert, so dass einfacher festgestellt erden kann, ob bestimmte Daten während einer Messung mit Schlitten oder während einer Messung ohne Schlitten erfasst wurden. Außerdem sind das automatische Ein- und Ausschalten der Geradheitskorrekturfunktion und das automatische Wechseln zwischen der Berechnung der Oberflächenrauheit und der Berechnung des Oberflächenprofils während der Neuberechnung möglich, wodurch die Bedienung vereinfacht wird und Fehler vermieden werden.

Der Detektorschalter ist zum Beispiel ein Endschalter, d. h. ein druckempfindlicher Schalter, der eine piezoelektrische Einrichtung verwendet.

Wenn ein Endschalter als Detektorschalter verwendet wird, kann der Aufbau des Detektorschalters vereinfacht werden kann.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Gesamtanordnung eines Instruments zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit zeigt, bei dem eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet ist,

Fig. 2 ist eine Ansicht aus der Richtung des Pfeils II in Fig. 1,

Fig. 3 ist eine Querschnittansicht der genannten Ausführungsform,

Fig. 4 ist eine Querschnittansicht, die einen wesentlichen Teil der genannten Ausführungsform zeigt,

Fig. 5 ist eine Fig. 4 ähnliche Querschnittansicht, die einen Zustand für die Messung ohne Schlitten zeigt,

Fig. 6 ist eine Querschnittansicht der genannten Ausführungsform,

Fig. 7 ist eine Querschnittansicht, die einen wesentlichen Teil der genannten Ausführungsform zeigt, und

Fig. 8 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie VIII- VIII in Fig. 7.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)

Im folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine perspektivische Gesamtansicht, die ein Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit mit einem Detektor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

In Fig. 1 weist das Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Detektor 10 zum Messen der Beschaffenheit einer Messoberfläche eines Werkstücks sowie eine Antriebseinheit zum Vorwärts- und Zurückbewegen des Detektors 10 entlang einer Messoberfläche auf.

Die Antriebseinheit 20 umfasst eine Gleiterführung 22 mit einem annähernd brückenförmigen Querschnitt, die entlang der Längsrichtung eines kastenförmigen Gehäuses 21 befestigt ist, einen Gleiter 23, der in der Längsrichtung gleitbar an der Gleiterführung 22 angebracht ist und den Detektor 10 hält, sowie einen Vorwärts/Rückwärts-Bewegungsmechanismus 24, um den Gleiter 23 entlang der Längsrichtung vorwärts und rückwärts zu bewegen.

Der Vorwärts/Rückwärts-Bewegungsmechanismus 24 umfasst eine Gewindewelle 24, die in dem Gehäuse 21 untergebracht ist, eine Mutter 27, die auf die Führungsschraube 25 geschraubt und über eine Verbindung 26 mit dem Gleiter 23 verbunden ist, sowie einen Drehantriebsmechanismus 28 zum Drehen der Führungsschraube 25.

Die Führungsschraube 25 ist parallel zu der Längsrichtung der Gleiterführung 22 angeordnet, wobei beide Enden der Führungsschraube 25 drehbar über ein Lager an dem Gehäuse 21 befestigt sind.

Der Drehantriebsmechanismus 28 umfasst einen Motor 29, der parallel zu der Führungsschraube 25 angeordnet ist, sowie ein erstes und ein zweites Zahnrad 30 und 31 zum Übertragen der Normal- und Rückwärtsdrehung des Motors auf die Führungsschraube 25. Die Führungsschraube 25 und der Motor 29 sind an einem Befestigungsblock 21A befestigt, der innerhalb des Gehäuses 21 vorgesehen ist.

Eine Innenseite des Gleiters 23 ist mit einem C-förmigen Querschnitt ausgebildet, und eine der einander gegenüberliegenden Innenseiten ist als eine erste Bezugsoberfläche vorgesehen. Die erste Bezugsoberfläche stößt gegen eine Außenseite (erste Bezugsoberfläche 22A) der Gleiterführung 22.

Um die Position des Gleiters 23 und der Gleiterführung 22 mit Hilfe der Bezugsoberflächen zu bestimmen, sind zwei Positionierungsblattfedern 32 an einer Seite des Gleiters 23 befestigt. Ein Polster 33 zum Sicherstellen einer glatten seitlichen Bewegung des Gleiters 23 relativ zu der Gleiterführung 22 ist am sich öffnenden Ende der Positionierungsblattfeder 32 angebracht. Das Polster 33 wird durch ein Material wie beispielsweise Teflon (Markenname) gebildet, das einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist.

Der Gleiter 23 weist eine zweite Bezugsoberfläche 23B auf, die rechtwinklig zu der ersten Bezugsoberfläche in den C- förmigen Innenseiten ausgerichtet ist, wobei die zweite Bezugsoberfläche 23B gegen eine Außenseite (zweite Bezugsoberfläche 22B) stößt, die rechtwinklig zu der ersten Bezugsoberfläche 22A der Gleiterführung 22 ausgerichtet ist.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist ein Halteblock 34 mittels einer Schraube 35 am sich öffnenden Ende des Gleiters 23 (nur eine Seite ist in Fig. 2 gezeigt) befestigt, um zu verhindern, dass sich der Gleiter 23 löst, wobei der Halteblock 34 eine Positionierungsblattfeder 36 aufweist, die mittels einer Schraube 37 befestigt ist, um die zweite Bezugsoberfläche des Gleiters 23 in Kontakt mit der zweiten Bezugsoberfläche der Gleiterführung 22 zu bringen. Ein Polster 38 zum Sicherstellen einer glatten Gleitbewegung des Gleiters 23 und der Gleiterführung 22 ist an der Positionierungsblattfeder 36 befestigt. Das Polster 38 ist aus einem Material wie beispielsweise Teflon (Markenname) ausgebildet, das einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist.

In Fig. 3 ist ein Verbindungsmechanismus des Detektors 10 und der Antriebseinheit 20 gezeigt.

Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der Detektor 10 in einer Öffnung der Gleiterführung 22 entlang der Längsrichtung untergebracht, wobei ein Ende des Detektors 10 von einer Endoberfläche der Antriebseinheit 20 vorsteht.

Der Detektor 10 umfasst einen Detektorkörper 12 mit einem annähernd zylindrischen Gehäuse 11, wobei der Fühler 13 zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit schwenkbar in dem Detektorkörper 12 gehalten wird. Ein Schlitten 14, der das entfernte Ende des Fühlers 13 umgibt, ist am Gehäuse 11 befestigt.

Der Detektorkörper 12 umfasst eine annähernd zylindrische Verbindung 12A, die an einem Basisende des Detektorkörpers 12 vorgesehen ist, sowie eine Verbindungsbefestigung 40, die entfernbar an der Verbindung 12A befestigt ist.

Die Verbindungsbefestigung 40 ist über eine erste Blattfeder 41, eine zweite Blattfeder 42 und eine Spiralfeder 43 mit einer Antriebseinheitsbefestigung 44 verbunden, die am Halteblock 34 befestigt. Die Antriebseinheitsbefestigung 44 und der Halteblock 34 sind ebenfalls in der Antriebseinheit 20 enthalten.

Die Verbindungsbefestigung 40 und der Detektor 10 können um die Antriebseinheitsbefestigung 44 gedreht werden, wobei der Drehbereich der Verbindungsbefestigung 40 und des Detektors 10 durch einen Anschlag 50 beschränkt wird, der am Halteblock 34 befestigt ist.

Ein Verbindungsmechanismus der Verbindungsbefestigung und die Antriebseinheitsbefestigung 44 sind vergrößert in Fig. 4 und 5 dargestellt.

Wie in Fig. 4 gezeigt spannen die erste Blattfeder 41 und die zweite Blattfeder 42 drehbar den Schlitten 14 in der Richtung P vor, um den Schlitten 14 zu der Messoberfläche zu drücken.

Das erste Ende der Blattfeder 41 auf der Seite des Detektors ist an der Verbindungsbefestigung 40 befestigt, während das zweite Ende an der Antriebseinheitsbefestigung 44 befestigt ist, wobei die erste Blattfeder hauptsächlich als Halte-Vorspanneinrichtung zum Halten des Detektors 10 dient.

Die zweite Blattfeder 42 ist parallel zu der ersten Blattfeder 41 mit dazwischen einem vorbestimmten Abstand angeordnet, wobei das erste Ende der zweiten Blattfeder 42 mittels einer Befestigungsschraube 45 an der Verbindungsbefestigung 40 befestigt ist. Ein Abstandshalter 46 ist zwischen den ersten Enden der ersten und zweiten Blattfeder 41 und 42 angeordnet, damit die ersten Enden mit einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet sind.

Die zweite Blattfeder 42 funktioniert als eine Drück- Vorspanneinrichtung, um den Detektor 10 zu der Messoberfläche zu drücken. Wenn das andere (zweite) Ende der zweiten Blattfeder 42 in die Nähe des zweiten Endes der ersten Blattfeder 41 kommt, wird eine Federkraft am ersten Ende der zweiten Blattfeder 42 erzeugt, welche die Kraft zum Vorspannen des Detektors 10 erhöht.

Eine an der Antriebseinheitsbefestigung 44 befestigte Einstellschraube 47 ist als eine Vorspannkraft- Steuereinrichtung für das zweite Ende der zweiten Blattfeder 42 vorgesehen.

Die Einstellschraube 47 klemmt die zweiten Enden der ersten Blattfeder 41 und der zweiten Blattfeder 42 zwischen ihrem Kopf 47A und der Antriebseinheitsbefestigung 44. Das zweite Ende der zweiten Blattfeder 42 und das zweite Ende der ersten Blattfeder 41 werden zueinander oder voneinander weg bewegt, indem die Einstellschraube 47 gedreht wird.

Wenn die Einstellschraube 47 bis zum Maximum gedreht wird, ist das zweite Ende der zweiten Blattfeder dem zweiten Ende der ersten Blattfeder 41 am nächsten (stößt gegen dasselbe), so dass eine vorbestimmte Vorspannkraft auf den Detektor 10 ausgeübt wird. Dann dreht sich der Detektor 10 in der Richtung P, was durch den Anschlag 50 beschränkt wird (siehe Fig. 5). Dabei dient der Anschlag 50 als eine Beschränkungseinrichtung zum Beschränken der Bewegung des Detektors 10 in der Vorspannrichtung (Drehung in der Richtung P) für die Messung ohne Schlitten.

Ein Ring 47B, der die Lösung der Einstellschraube 47 verhindert, ist am entfernten Ende des Gewindeteils der Einstellschraube 47 vorgesehen.

Die Spiralfeder 43 ist eine Kompressionsfeder, deren erstes Ende in einer Vertiefung 40A der Verbindungsbefestigung 40 befestigt ist und deren zweites Ende in einem Loch 44A der Antriebseinheitsbefestigung 44 befestigt ist. Die Feder 43 dient als eine Hilfs-Vorspanneinrichtung, um die Verbindungsbefestigung 40 in einer Richtung weg von der Antriebseinheitsbefestigung 44 (einer Richtung zum Drehen des Detektors 10 in der Richtung P) vorzuspannen.

Eine Federkraft-Einstellschraube 48 ist in das Loch 44A der Antriebseinheitsbefestigung 44 geschraubt, und der Kopf der Federkraft-Einstellschraube 48 stößt gegen das zweite Ende der Spiralfeder 43. Durch das Drehen der Federkraft- Einstellschraube 48 wird die Länge der Spiralfeder 43 verändert, wodurch die Vorspannkraft eingestellt werden kann.

Der interne Aufbau des Detektors 10 der vorliegenden Ausführungsform ist in Fig. 6 bis 8 gezeigt.

Wie in Gesamtanordnung von Fig. 6 gezeigt umfasst der Detektorkörper 12 ein annähernd quadratisch-säulenförmiges Armglied 52, das in dem Gehäuse 11 dreh- bzw. schwenkbar durch ein Lager 51 gehalten wird, einen Fühlerarm 53, der entfernbar am Armglied 52 vorgesehen ist und an seinem Ende den Fühler 13 aufweist, sowie eine Detektoreinheit 54, die in dem Gehäuse 11 vorgesehen ist, um die vertikale Bewegung des Fühlers 13 festzustellen.

Der Schlitten 14 ist mittels einer Schraube 55 entfernbar am entfernten Ende des Gehäuses 1 befestigt. Ein entferntes Ende des Schlittens 14 umgibt den Fühler 13 und weist eine Vertiefung 14A zum Aufnehmen des Fühlerarms 53 auf, die sich vom zentralen Teil zum Basisende des Schlittens 14 erstreckt.

Der Fühlerarm 53 weist an einem annähernd stangenförmigen entfernten Ende den Fühler 13 auf, wobei das Basisende des Fühlerarms 53 mittels einer Fühlerbefestigung 56 am Armglied 52 befestigt ist. Der Fühlerarm 53 ist entlang der Längsrichtung am Armglied 52 befestigt.

Die Fühlerbefestigung 56 umfasst ein Federglied 56A, um das Basisende des Fühlerarms 53 in die Vertiefung 52A am entfernten Ende des Armglieds 52 zu drücken, wobei der Fühlerarm 53 in das Armglied 52 eingesteckt und aus demselben herausgezogen werden kann.

Das Gehäuse 11 umfasst ein zylindrisches Glied 12A, in dem ein Befestigungsblock 57 vorgesehen ist, wobei das zylindrische Glied 12A relativ zu dem Befestigungsblock 57 entfernt werden kann.

Die Detektoreinheit 54 umfasst den Befestigungsblock 57, zwei Detektorspulen 58, die mit dazwischen einem vorbestimmten Abstand in dem Befestigungsblock 57 versenkt sind, zwei Kerndeckel 59, die den Detektorspulen 58 entsprechend in dem Armglied 52 versenkt sind. Die Detektoreinheit 54 stellt eine Verschiebung des Armglieds 52 in Übereinstimmung mit der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Fühlers 13 als Verschiebung des Fühlers 13 fest.

Eine Spiralfeder 60 zum konstanten Vorspannen des Fühlers 13 zu der Messoberfläche ist zwischen dem entfernten Ende des Armglieds 52 und dem Befestigungsblock 57 angeordnet. Ein spitzes Ende des Fühlers 13 steht konstant vom entfernten Ende des Schlittens 14 vor.

Eine Federkraft-Einstellschraube 61 stößt gegen ein Ende der Spiralfeder 60 und ist in den Befestigungsblock 57 geschraubt. Die Länge der Spiralfeder 60 wird durch das Drehen der Federkraft-Einstellschraube 61 verändert, um die Vorspannkraft einzustellen.

Ein Endschalter 62 ist an einem Teil gegenüber dem Schlitten 14 befestigt.

Der Endschalter 62 stellt fest, ob der Schlitten mittels der Schraube 55 am Gehäuse 12 befestigt ist oder nicht. Der Endschalter umfasst eine Detektorplatte 62A in Kontakt mit dem entfernten Ende der Schraube 55 und einen Schalterkörper 62B, um festzustellen, dass die Schraube 55 gegen die Detektorplatte 62A drückt.

Der Schalterkörper 62B ist mit einer Datenverarbeitungsschaltung (nicht gezeigt) verbunden. Wenn das entfernte Ende der Schraube 55 die Detektorplatte 62A berührt, wird ein Signal zum Abbrechen der Geradheitskorrekturfunktion für die Antriebseinheit zu der Datenverarbeitungsschaltung übertragen, um eine Messung mit Schlitten durchzuführen. Wenn das entfernte Ende der Schraube 55 die Detektorplatte 62A nicht berührt, wird ein Signal zum Ausführen der Geradheitskorrekturfunktion der Antriebseinheit 20 zu der Datenverarbeitungsschaltung gesendet, um eine Messung ohne Schlitten durchzuführen. Übrigens zeigt Fig. 6 den Schlitten 14, der mittels der Schraube 55 am Gehäuse 11 befestigt ist, wobei die Detektorplatte 62A in Kontakt mit dem Schaltkörper 62B ist.

Ein erstes Ausgleichsgewicht 63 ist am Basisende des Armglieds 52 vorgesehen, und ein zweites Ausgleichsgewicht 64 ist am Fühlerarm 53 vorgesehen.

Die Ausgleichsgewichte 63 und 64 gleichen das Gewicht des Fühlerarms 53 und des Armglieds 52 entlang des Lagers 51 aus.

Das erste Ausgleichsgewicht 63 wird durch einen annähernd zylindrischen Gewichtskörpers, der in einem Zwischenraum zwischen dem Basisende des Armglieds 52 und dem Befestigungsblock 57 angeordnet ist, und eine Schraube 66 gebildet, die mit einer inwendigen Schraube 52B verschraubt ist, welche sich in der Längsrichtung des Armglieds 52 erstreckt. Das erste Ausgleichsgewicht 65 kann entlang der Achsenrichtung bewegt werden, indem die Schraube gedreht wird.

Eine Positionierungsschraube 67 zum axialen Positionieren des ersten Ausgleichgewichts 63 ist an dem Armglied 52 angebracht. Die Positionierungsschraube 67 erstreckt sich orthogonal zu der inwendigen Schraube 52B.

Das zweite Ausgleichsgewicht 64 ist ein zylindrisches Glied, das entlang der Axialrichtung bewegt werden kann, wobei ein Innenumfang desselben mit dem Fühlerarm 53 verbunden ist.

Der detaillierte Aufbau des Lagers 51 ist in Fig. 7 und 8 gezeigt.

Wie in den Figuren gezeigt steht ein Drehzapfen 68 jeweils von beiden Seiten des Armglieds 52 vor. Wie dargestellt, wird der Drehzapfen durch ein zylindrisches Glied mit jeweils einem konischen Teil an seinen beiden Enden gebildet, das sich durch das Armglied 52 erstreckt, wobei die Drehung der Drehachse 68 durch eine Drehungseinstellschraube 69 beschränkt ist. Die Drehachse kann jedoch auch gebildet werden, indem zwei Drehachsen jeweils auf beiden Seiten des Armglieds 52 mittels eines Klebstoffs oder ähnlichem angebracht werden.

Kugellager 70 sind jeweils mit den entfernten Enden des Drehzapfens 68 verbunden. Die Kugellager 70 umfassen ein zylindrisches Gehäuse 71 und einen Lagermechanismus 72 mit einer Vielzahl von Kugeln. Eines der Kugellager 70 ist mittels einer Einstellschraube 73 an dem Befestigungsblock befestigt, und das andere Kugellager 70 ist in der Axialrichtung gleitbar in dem Befestigungsblock 57 vorgesehen.

Das andere Kugellager 70 weist an dem Ende, das dem Drehzapfen 68 gegenüberliegt, eine Kappe 74 auf. Ein Ende der Blattfeder 75 zum Vorspannen des Kugellagers 70 zu der Drehachse 68 ist mittels eines Klebstoffes oder ähnlichem an der Kappe fixiert.

Das andere Ende der Blattfeder ist mittels zwei Schrauben 76 am Befestigungsblock 57 befestigt.

Im folgenden wird die Funktion der oben beschriebenen Anordnung beschrieben.

Um eine Messung ohne Schlitten durchzuführen, ist der Schlitten 14 zu Beginn von dem Gehäuse 12 entfernt. Dementsprechend ist das entfernte Ende der Schraube 55 nicht mehr in Kontakt mit der Detektorplatte 62A, so dass ein Signal, welches eine Messung ohne Schlitten angibt, durch den Endschalter 62 ausgegeben wird, so dass die Geradheitskorrekturfunktion für die Antriebseinheit 20 durch die Datenverarbeitungsschaltung (nicht gezeigt) eingeschaltet wird und die Datenverarbeitung zu der Berechnung des Oberflächenprofils und nicht zu der Berechnung der Oberflächenrauheit wechselt. Wenn die durch den Detektor 10 ausgegebenen Daten gespeichert werden, wird gleichzeitig auch das Signal ausgegeben, das die Messung ohne Schlitten angibt.

Dann wird durch die Einstellschraube 47 eine vorbestimmte Vorspannkraft auf den Detektor ausgeübt.

Wenn die Einstellschraube 47 bis zum Maximum gedreht wird, ist das zweite Ende der zweiten Blattfeder 42 dem zweiten Ende der ersten Blattfeder 41 am nächsten, so dass das erste Ende der zweiten Blattfeder 42 weg vom ersten Ende der ersten Blattfeder 41 vorgespannt wird.

Obwohl die Verbindungsbefestigung 40 und der Detektor 10 mit einer vorbestimmten Vorspannkraft in der Richtung P gedreht werden, stößt die Verbindungsbefestigung 40 gegen den Anschlag 50 am Vorspannblock 34, so dass die Bewegung des Detektors 10 in der Richtung P gestoppt wird. Dabei drehen sich die Verbindungsbefestigung 40 und der Detektor 10 nicht der zur Richtung P entgegengesetzten Richtung, weil die Verbindungsbefestigung 40 und der Detektor 10 durch die erste und die zweite Blattfeder 41 und 42 sowie die Spiralfeder 43 vorgespannt werden.

Unter der oben genannten Bedingung wird die Messoberfläche durch den Detektor 10 gemessen.

Das Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit wird auf das Werkstück gesetzt, und die Antriebseinheit 20 wird betätigt, um den Detektor zu bewegen, während das entfernte Ende des Fühlers 13 in Kontakt mit der Messoberfläche ist.

Beim Betätigen der Antriebseinheit 20 wird der Motor 29 betrieben und wird die Drehung des Motors 29 über das erste und zweite Zahnrad 30 und 31 auf die Führungsschraube 25 übertragen. Wenn die Führungsschraube 25 gedreht wird, bewegt sich die Mutter 27 entlang der Achsenlinie der Führungsschraube 25 und bewegt sich der Gleiter 23 auf der Gleiterführung 22 in Übereinstimmung mit der Bewegung der Mutter 27.

Der über die Antriebseinheitsbefestigung 44 und die Verbindungsbefestigung 40 am Gleiter 23 befestigte Detektor 10 bewegt sich in Übereinstimmung mit der Bewegung des Gleiters 23.

Dabei wird der Fühler 13 des Detektors 10 in Übereinstimmung mit den Unregelmäßigkeiten der Messoberfläche des Werkstücks verschoben, wobei die Verschiebung als Drehbewegung des Fühlerarms 53 und des Armglieds 52 übertragen wird.

Die Drehbewegung des Armglieds 52 wird durch die Detektoreinheit 54 festgestellt und als Verschiebung des Fühlers 13 zu der Datenverarbeitungsschaltung gesendet. Die Datenverarbeitungsschaltung schaltet die Geradheitskorrekturfunktion für die Antriebseinheit 20 an und wechselt die Datenverarbeitung von der Berechnung der Oberflächenrauheit zu der Berechnung des Oberflächenprofils. Wenn weiterhin die durch den Detektor 10 ausgegebenen Daten gespeichert werden, wird auch das Signal gespeichert, das die Messung ohne Schlitten angibt.

Weil bei dem Armglied 52 die im Drehzentrum auf beiden Seiten des Armglieds 52 vorgesehene Drehachse 68 glatt durch die Kugellager gehalten wird, kann die Drehkraft reduziert werden.

Um andererseits die Messung mit Schlitten durchzuführen, wird der Schlitten 14 mittels der Schraube 55 am Gehäuse befestigt. Weil dementsprechend das entfernte Ende der Schraube 55 die Detektorplatte 62A berührt, wird ein Signal durch den Endschalter 62 ausgegeben, das eine Messung mit Schlitten angibt, so dass die Geradheitskorrekturfunktion der Antriebseinheit 20 in der Datenverarbeitungsschaltung (nicht gezeigt) ausgeschaltet wird und die Datenverarbeitung von der Messung der Oberflächenbeschaffenheit zu der Berechnung der Oberflächenrauheit wechselt. Weiterhin wird beim Speichern der durch den Detektor 10 ausgegebenen Daten auch das Signal gespeichert, das die Messung mit Schlitten angibt.

Dann wird die Drehung des Einstellschraubenglieds 47 gelöst, um eine Vorspannkraft auf den Detektor 10 auszuüben, die geringer als der vorbestimmte Wert ist.

Dann wird der Schlitten 14 durch die auf den Detektor 10 ausgeübte Vorspannkraft vorgespannt, wobei jedoch die Bewegung des Detektors 10 in der Vorspannrichtung nicht durch den Anschlag 50 eingeschränkt wird.

In dem oben beschriebenen Zustand wird das Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit auf das Werkstück gesetzt und wird die Antriebseinheit 20 betätigt, um den Detektor 10 zu bewegen, während das entfernte Ende des Fühlers 13 und der Schlitten 14 in Kontakt mit der Messoberfläche sind.

Der Schlitten 14 wird entlang der Wellung der Messoberfläche verschoben, und die Verschiebung wird als Schwenkbewegung des Fühlerarms 53 und des Armglieds 52 übertragen.

Die Schwenkbewegung des Armglieds 52 wird durch die Detektoreinheit 54 festgestellt und als relative Verschiebung des Fühlers 13 gegenüber dem Schlitten 14 zu der Datenverarbeitungsschaltung übertragen. Weil die Geradheitskorrekturfunktion der Antriebseinheit 20 in der Datenverarbeitungsschaltung ausgeschaltet ist, wird die Verschiebung des Fühlers 13 relativ zu dem Schlitten 14 in der Form von Daten zu der Oberflächenrauheit erfasst.

Wenn der Fühlerarm 53 durch einen anderen Typ ausgetauscht werden muss, wird der Fühlerarm 53 aus dem Armglied gezogen und wird ein neuer Fühlerarm 53 in die Fühlerbefestigung 56 des Armglieds 52 eingesteckt.

Auch wenn beim Herausziehen und Einstecken des Fühlerarms 53 eine Kraft auf das Lager 51 ausgeübt wird, verschiebt sich das Kugellager nicht relativ zu der Blattfeder 75, weil das Kugellager 70 an der Blattfeder 75 befestigt ist, so dass der Messdruck danach nicht fluktuiert.

Nachdem der neue Fühlerarm 53 befestigt wurde, wird weiterhin das Gewicht durch das Ausgleichgewicht 64 ausgeglichen. Gewöhnlich wird das erste Ausgleichgewicht 63 zuvor eingestellt und befestigt, so dass das Gewicht ausgeglichen ist, wenn ein Bezugsfühlerarm befestigt wird. Wenn ein gewöhnlicher Fühlerarm befestigt wird, wird der Ausgleich nur durch das zweite Ausgleichgewicht 64 eingestellt. Wenn dagegen ein spezieller und insbesondere ein leichter Fühlerarm befestigt werden muss, muss das Gewicht durch das erste Ausgleichgewicht 63 ausgeglichen werden. In diesem Fall wird das zylindrische Glied 12A vom Befestigungsblock 57 entfernt.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform, können die folgenden Effekte erhalten werden.

In der vorliegenden Ausführungsform wird das Armglied 52 mit dem entfernbar daran befestigten Fühlerarm 53 drehbar durch das Gehäuse 11 und die Drehachse 68 auf beiden Seiten des Drehzentrums des Armglieds 52 gehalten, wobei der Drehzapfen 68 mit den Kugellagern 70 verbunden ist. Dementsprechend kann die Drehkraft des Lagerteils reduziert werden, indem das Drehlager verwendet wird. Weiterhin kann der Fühler ausgetauscht werden, wobei die Welle weit gehalten wird, so dass die Hysterese minimiert wird und das Messen mit einer geringfügigen Messkraft ermöglicht wird.

Weiterhin ist das mit dem entfernten Ende des Drehzapfens 68 verbundene Kugellager 70 am Gehäuse 11 befestigt und ist das andere mit dem entfernten Ende des Drehzapfens 68 verbundene Kugellager 70 über die Blattfeder 75 am Gehäuse 11 befestigt, wobei die Blattfeder 75 zu dem Drehzapfen 68 vorgespannt ist, wobei ein Ende der Blattfeder 75 am Gehäuse 11 und das andere Ende am Kugellager 70 befestigt ist. Weil dementsprechend das an der Blattfeder 75 befestigte Kugellager 70 beweglich ist und der Blattfeder 75 folgen kann, ist keine sehr genaue Gleitbewegung des Drehkugellagers erforderlich, wodurch die Herstellungskosten reduziert werden können.

Weil sich weiterhin das Kugellager 70 nicht relativ zu der Blattfeder 75 verschiebt, auch wenn der Fühlerarm 53 in das Armglied 52 eingesteckt oder aus demselben herausgezogen wird, wobei eine Kraft auf das Kugellager ausgeübt wird, fluktuiert die Messkraft nicht.

Weil weiterhin die Ausgleichgewichte 63 und 64 zum Ausgleichen des Gewichts des Fühlerarms 53 und des Armglieds 52 durch das Lager 51 vorgesehen sind, kann der Messdruck auch dann, wenn das Gewichtszentrum des Armglieds 52 und des Fühlerarms 52 beim Austauschen des Fühlerarms verschoben wird, fein eingestellt werden, indem die Ausgleichgewichte 63 und 64 axial verschoben werden.

Dementsprechend ist in der vorliegenden Ausführungsform eine sehr genaue Messung möglich.

Weil weiterhin zwei Typen von Ausgleichgewichten, d. h. das erste Ausgleichgewicht 63 und das zweite Ausgleichgewicht 64 vorgesehen sind, kann der Messdruck einfach und fein eingestellt werden, indem die Ausgleichgewichte 63 und 64 eingestellt werden.

Weil sich das erste Ausgleichgewicht 63 aus dem Gewichtskörper 65, der an einer Endseite des Armglieds 52 angeordnet ist, und aus einer Schraube 66 zusammensetzt, deren Basisende an dem Gewichtskörper 65 befestigt ist und die in inwendige Schraube 52B geschraubt ist, welche sich in der Längsrichtung des Armglieds 52 erstreckt, kann das erste Ausgleichgewicht 65 einfach verschoben werden, indem die Schraube 66 durch das Drehen des Gewichtskörpers 65 gedreht wird.

Weil weiterhin die Positionierungsschraube 67 zum Positionieren des ersten Ausgleichgewichts 63 in der Axialrichtung am Armglied 52 befestigt ist, bewegt sich das erste Ausgleichgewicht 63 nach der Positionierung nicht unbeabsichtigt, so dass ein geringfügiger Messdruck sichergestellt und eine sehr genaue Messung ermöglicht wird.

Weil das zweite Ausgleichgewicht 64 durch ein zylindrisches Glied gebildet wird, dessen Innenumfang mit dem Fühlerarm 53 verbunden ist und das in der Axialrichtung bewegt werden kann, kann der Aufbau des zweiten Ausgleichgewichts 64 vereinfacht werden und kann das zweite Ausgleichgewicht 64 einfach betätigt werden, ohne das zylindrische Glied 11A vom Gehäuse 11 zu entfernen.

Weiterhin ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Detektorschalter 62 vorgesehen, um festzustellen, ob der Schlitten 14 am Gehäuse 11 angebracht ist oder nicht. Wenn der Detektorschalter 62 bestätigt, dass der Schlitten 14 nicht angebracht ist, wird die Geradheit für die erfassten Daten korrigiert und wird die Oberflächenbeschaffenheit berechnet. Wenn der Detektorschalter 62 bestätigt, dass der Schlitten 14 angebracht ist, wird die Oberflächenrauheit berechnet, ohne die Geradheit der festgestellten Daten zu korrigieren. Dementsprechend kann ein Fehler bei der Zuweisung der richtigen Berechnung nach dem Anbringen oder Entfernen des Schlittens 14 vermieden werden.

Weil als Detektorschalter 62 ein Endschalter verwendet wird, kann der Aufbau des Detektorschalters 62 vereinfacht werden.

Weil in der vorliegenden Ausführungsform das Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit den Detektor 10 mit dem Fühler 13 und dem Schlitten 14 an seinem entfernten Ende, die Antriebseinheit 20 zum Bewegen des Detektors 10 entlang der Messoberfläche, die Vorspanneinrichtung 41 und 42 zum Vorspannen des Detektors 10, um den Schlitten 14 gegen die Messoberfläche zu drücken, und die Vorspannkraft- Steuereinrichtung 47 zum Einstellen der Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung 41 und 42 umfasst, kann die Druckkraft des Schlittens 14 einfach durch das Betätigen der Vorspannkraft- Steuereinrichtung 47 gesteuert werden.

Wenn also der Schlitten durch einen anderen Typ ausgetauscht wird, kann die Druckkraft des Schlittens 14 in Übereinstimmung mit dem Typ des ausgetauschten Schlittens gesteuert werden.

Weil weiterhin das Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit der vorliegenden Ausführungsform die Beschränkungseinrichtung 50 umfasst, um die Bewegung des Detektors 10 in der Vorspannrichtung zu beschränken, wenn die vorbestimmte Vorspannkraft auf die Vorspannkraft- Einstelleinrichtung 47 angewendet wird, kann einfach zwischen der Messung mit Schlitten und der Messung ohne Schlitten gewechselt werden, indem die Vorspannkraft-Steuereinrichtung 47 betätigt wird.

Weil weiterhin die Vorspanneinrichtung die Halte- Vorspanneinrichtung 41, die hauptsächlich zum Halten des Detektors 10 dient, und die Drück-Vorspanneinrichtung 42 zum Drücken des Detektors 10 gegen die Messoberfläche umfasst, kann die Vorspannkraft des Detektors 10 einfach durch das Sicherstellen einer Minimalvorspannkraft durch die Halte- Vorspanneinrichtung 41 und das Einstellen der Vorspannkraft der Drück-Vorspanneinrichtung 42 eingestellt werden.

Weil weiterhin die Halte-Vorspanneinrichtung 41 und die Drück-Vorspanneinrichtung 42 die erste und die zweite Blattfeder umfassen, kann der Aufbau der Vorspanneinrichtung selbst vereinfacht werden. Weil Blattfedern allgemein für Messinstrumente verwendet werden und relativ kostengünstig erhalten werden können, können die Herstellungskosten für das Messinstrument reduziert werden.

Weil weiterhin die Vorspannkraft-Steuereinrichtung durch die Einstellschraube zum Bewegen des zweiten Endes der zweiten Blattfeder 42 zu und weg von dem zweiten Ende der ersten Blattfeder 41 gebildet wird, kann die Vorspannkraft des Detektors 10 einfach durch das Drehen der Einstellschraube 47 gesteuert werden.

Weil weiterhin die Beschränkungseinrichtung ein Anschlag 50 ist, der die Bewegung des Detektors 10 in der Vorspannrichtung beschränkt, wenn die Vorspannkraft des Detektors 10 durch das Drehen der Einstellschraube erhöht wird, kann der Aufbau selbst vereinfacht werden.

Weil das Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit die Hilfs-Vorspanneinrichtung 43 zum Vorspannen des entfernten Endes des Detektors 10 zu der Messoberfläche umfasst, kann die auf den Detektor 10 ausgeübte Vorspannkraft durch die zusätzlich zu den Vorspanneinrichtungen 41 und 42 vorgesehene Hilfs- Vorspanneinrichtung 43 fein eingestellt, werden.

Weil die Hilfs-Vorspanneinrichtung 43 eine Spiralfeder ist, die zwischen dem Detektor und der Antriebseinheit vorgesehen ist, kann der Aufbau des Geräts vereinfacht werden.

Weil weiterhin ein Ende der Spiralfeder 43 in Kontakt mit der Federkraft-Einstellschraube 48 ist, kann die Vorspannkraft der Spiralfeder 43 fein eingestellt werden, indem die Federkraft-Einstellschraube 48 gedreht wird.

Weil weiterhin der Gleiter 23, der den Detektor 10 hält, entlang der Gleiterführung 22 vorwärts und rückwärts bewegt wird und die Gleiterführung 22 eine erste und zweite Bezugsoberfläche in Kontakt mit dem Gleiter 23 aufweist, kann im Vergleich zu einer Gleiterführung, die durch ein Stangenglied mit kreisförmigem Querschnitt gebildet wird, eine höhere Festigkeit aufrechterhalten werden.

Dementsprechend kann die Linearität der Bewegungsrichtung des Detektors 10, der entlang der Gleiterführung 22 vorwärts und rückwärts bewegt wird, sichergestellt werden.

Weil weiterhin der Gleiter 23 durch die Positionierungsblattfedern 32 und 36 konstant zu der Bezugsoberfläche der Gleiterführung 22 vorgespannt wird, kann die Position des Gleiters 23 auch dann konstant gehalten werden, wenn ein Spiel zwischen dem Gleiter 23 und der Gleiterführung 22 gebildet wird.

Dementsprechend kann eine Änderung der Ausrichtung des Gleiters 23 (und damit des Detektors 10) aufgrund eines Spiels des Gleitteils verhindert werden.

Weil die Gleiterführung 22 und der Gleiter 23 mit einem annähernd C-förmigen Querschnitt ausgebildet sind, kann eine hohe Festigkeit erreicht werden.

Weil die Gleiterführung 22 integral am Gehäuse 21 befestigt ist, kann die Festigkeit des Gehäuses 21 durch die Gleiterführung 22 erhöht werden.

Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern umfasst Modifikationen und Verbesserungen, soweit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung mit Hilfe derselben gelöst werden kann.

Zum Beispiel ist der Detektorschalter 62 der oben beschriebenen Ausführungsform ein Endschalter. Der Detektorschalter kann aber auch ein Schalter sein, der eine piezoelektrische Einrichtung usw. verwendet.

Während weiterhin zwei Typen von Ausgleichgewichten 63 und 64 verwendet werden, kann auch nur eines der Ausgleichgewichte 63 und 64 verwendet werden. Alternativ dazu kann ein drittes Ausgleichgewicht mit demselben Aufbau wie das zweite Ausgleichgewicht verwendet werden.

Das Ausgleichgewicht 63 kann durch ein Mutterglied gebildet werden, das auf eine außenwendige Schraube geschraubt ist, die von dem Armglied 52 in der Längsrichtung vorsteht.

Während die Vorspanneinrichtung der oben beschriebenen Ausführungsform die Halte-Vorspanneinrichtung 41, die hauptsächlich zum Halten des Detektors 10 dient, und die Drück-Vorspanneinrichtung 42 zum Drücken des Detektors 10 zu der Messoberfläche umfasst, kann in der vorliegenden Erfindung auch nur eine einzige Vorspanneinrichtung vorgesehen sein.

Wenn die Vorspanneinrichtung die Halte-Vorspanneinrichtung 41 und die Drück-Vorspanneinrichtung 42 umfasst, muss die Vorspanneinrichtung nicht notwendigerweise durch eine Blattfeder gebildet werden. Zum Beispiel kann eine Spiralfeder anstelle der Blattfeder verwendet werden.

Während weiterhin die Einstellschraube 47 als Vorspanneinrichtungs-Steuereinrichtung verwendet wird, können der Motor und der Zahnradmechanismus zum automatischen Einstellen der Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung verwendet werden.

Weiterhin muss die Hilfs-Vorspanneinrichtung 43 nicht notwendigerweise vorgesehen sein. Und wenn die Hilfs- Vorspanneinrichtung 43 vorgesehen ist, kann eine Blattfeder anstelle der Spiralfeder verwendet werden.

Weiterhin kann in der vorliegenden Erfindung der Gleiter 23, der den Detektor 10 hält, durch eine Gleiterführung vorwärts und rückwärts bewegt werden, die durch ein Stangenglied mit einem kreisförmigen Querschnitt gebildet wird.

Weiterhin kann die Bewegung des Detektors 10 durch das Vorspannen des Detektors 10 in der negativen Vorspannrichtung und durch das Drücken der Verbindungsbefestigung 40 zu der Antriebseinheitsbefestigung 44 beschränkt werden.

Weiterhin kann die Vorspannkraft-Steuereinrichtung die Verbindungsbefestigung 40 mit der Antriebseinheitsbefestigung 44 verbinden.

Claims (7)

1. Detektor für ein Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit mit:
einem Armglied mit einem entfernbar befestigten Fühlerarm, der an seinem entfernten Ende einen Fühler aufweist, und
einem Gehäuse, welches das Armglied drehbar hält,
wobei der Detektor dadurch gekennzeichnet ist, dass Drehzapfen von beiden Seiten des Drehzentrums des Armglieds vorstehen,
ein erstes Kugellager, das mit dem entfernten Ende von einem der Drehzapfen verbunden ist, am Gehäuse befestigt ist,
ein zweites Kugellager, das mit dem entfernten Ende des anderen Drehzapfens verbunden ist, über eine Blattfeder am Gehäuse befestigt ist,
die Blattfeder das zweite Lager zu dem Drehzapfen vorspannt, wobei ein Ende der Blattfeder am Gehäuse befestigt ist und das andere Ende am Kugellager befestigt ist.

2. Detektor für ein Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit, mit:
einem Armglied mit einem entfernbar befestigten Fühlerarm, der an seinem entfernten Ende einen Fühler aufweist, und
einem Gehäuse, welches das Armglied drehbar hält,
wobei der Detektor dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Ausgleichgewicht zum Ausgleichen des Gewichts des Fühlerarms und des Armglieds am Drehzentrum des Armglieds an wenigstens dem Fühlerarm oder dem Armglied befestigt ist, wobei das Ausgleichgewicht in der Axialrichtung bewegt werden kann.

3. Detektor für ein Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit nach Anspruch 2, wobei das Ausgleichgewicht einen Gewichtkörper, der an einem Ende des Armglieds angeordnet ist, und einen Schraubteil umfasst, dessen Basisende an dem Gewichtkörper befestigt ist und der in eine inwendige Schraube geschraubt ist, die sich in der Längsrichtung des Armglieds erstreckt.

4. Detektor für ein Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit, mit:
einem Armglied mit einem entfernbar befestigten Fühlerarm, der an seinem entfernten Ende einen Fühler aufweist, und
einem Gehäuse, welches das Armglied drehbar hält,
wobei der Detektor dadurch gekennzeichnet ist, dass er einen Detektorschalter umfasst, um festzustellen, ob der Schlitten mit dem Gehäuse verbunden ist oder nicht.

5. Detektor für ein Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit nach Anspruch 4, wobei der Detektorschalter ein Endschalter ist.

6. Detektor für ein Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit nach Anspruch 4 oder 5, wobei ein durch den Detektorschalter ausgegebenes Ausgabesignal als Befehlssignal zum Ein- und Ausschalten einer Geradheitskorrekturfunktion verwendet wird.

7. Detektor für ein Instrument zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit nach Anspruch 4 oder 5, wobei ein durch den Detektorschalter ausgegebenes Ausgabesignal als Befehlssignal zum Wechseln zwischen einer Berechnung der Oberflächenrauheit und einer Berechnung des Profils verwendet wird.