DE10236453A1

DE10236453A1 - Ausrichteinsteller für einen Prüfkopf, Messinstrument und Ausrichteinstellverfahren des Prüfkopfs

Info

Publication number: DE10236453A1
Application number: DE10236453A
Authority: DE
Inventors: Yoshihiko Takahashi; Shuichi Kamiyama; Masanori Arai
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2001-08-08
Filing date: 2002-08-08
Publication date: 2003-02-20
Anticipated expiration: 2022-08-09
Also published as: GB2378509A; GB2378509B; GB0218237D0; JP3887188B2; DE10236453B4; US20030030807A1; JP2003057026A; US7099008B2

Abstract

Prüfkopfausrichteinsteller (10) zum Einstellen eines Winkels eines Prüfkopfs (22) zum Messen eines Aufbaus eines Werkstücks mit einem Winkeleinsteller (21), der den Winkel des Prüfkopfs derart einstellen kann, dass der Winkel mit der Bezugsachsenlinie übereinstimmt. Da der Winkel des Prüfkopf und ein Lochwinkel beim Messen durch Übereinstimmen des Winkels des Prüfkopfs (22) mit der Bezugsachsenlinie genau in Übereinstimmung gebracht werden kann, kann ein Berühren der Seitenwand aufgrund des Einführens in ein tiefes Loch vermieden werden, wodurch eine Beschädigung des Prüfkopfs verhindert wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ausrichteinsteller für die Einstellung eines Winkels eines Prüfkopfs vor der Messung, der zum Messen der Form eines tiefen bzw. tiefliegenden Loches und eines tiefen Gewindeloches verwendet wird, ein Messinstrument, das den Einsteller hat, und ein Ausrichteinstellverfahren für einen Prüfkopf. 2. BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK

Ein dreidimensionales Positionssteuersystem, das in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2902285 offenbart ist, ist als ein Beispiel für die Verwendung eines Berührungssignalprüfkopfes vom Kontakttyp bekannt.

In dem dreidimensionalen Positionssteuersystem der Veröffentlichung wird eine Bezugskugel, von der der Ort bzw. die Ortsabweichung und die Formabweichung bekannt sind, durch einen Prüfkopf gemessen, der kalibriert werden muss, und der Fehler des zu kalibrierenden Prüfkopfs wird auf der Basis des zentralen Koordinatenwertes des Zentrums bzw. der Mitte der gemessenen Bezugskugel erhalten.

Der zu kalibrierende Prüfkopf der vorstehenden Veröffentlichung ist zum Messen des Positionsfehlers der Messkugel an dem oberen Ende bzw. Spitzenende des Prüfkopfs vorgesehen. Der Berührungssignalprüfkopf misst jedoch nicht nur die Position sondern auch den Seitenwandaufbau und die Zylindrizität eines Gewindelochs oder eines tiefen Lochs. In diesem Fall ist die Messung unmöglich, außer der Prüfkopf wird in das Loch tief eingeführt.

Wenn ein langer Prüfkopf verwendet wird, kann jedoch der Prüfkopf derart angebracht werden, dass seine Zentralachse geneigt ist. Auch wenn die Spitze eines Fühlprüfkopfes für ein tiefes Loch kalibriert ist, stößt der Prüfkopf an die Seitenwand des tiefen Loches an und geht nicht weiter hinein, wenn der Prüfkopf in das tiefe Loch eingesetzt wird, während er schief ist. Wenn der Prüfkopf eingesetzt und das leichte Anstoßen ignoriert wird, kann der Sensor auseinanderbrechen.

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Ausrichteinsteller für einen Prüfkopf, der genau den Prüfkopfwinkel mit einem Winkel eines Loches in Übereinstimmung bringen kann, um eine Beschädigung des Prüfkopfs vermeiden zu können, und ein Messinstrument bereitzustellen, das einen Einsteller und ein Ausrichteinstellverfahren für den Prüfkopf hat.

Der Ausrichteinsteller für einen Prüfkopf, eine Sonde, einen Messfühler bzw. Taster gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist für das Einstellen bzw. Justieren des Winkels des Prüfkopfs zum Messen eines Aufbaus eines Werkstücks vor der Messung vorgesehen, wobei der Einsteller einen Winkeleinsteller hat, der den Winkel des Prüfkopfs derart einstellen kann, dass der Winkel des Prüfkopfs zu einer Bezugsachsenlinie ausgerichtet ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wenn der Winkel des Prüfkopfs gegenüber der Bezugsachsenlinie unterschiedlich ist, der Winkel des Prüfkopfs durch den Winkeleinsteller derart eingestellt, dass er zu der Bezugsachsenlinie ausgerichtet ist. Da der Winkel zwischen dem Prüfkopf und der Bezugsachsenlinie immer vor der Messung ausgerichtet wird, können der Prüfkopfwinkel und der Lochwinkel bei der Messung genau übereinstimmen bzw. zusammenfallen. Wenn die Prüfkopf in ein tiefes Loch usw. eingesetzt wird, kommt der Prüfkopf dementsprechend nicht mit der Seitenwand des Lochs in Berührung, wodurch eine Beschädigung des Prüfkopfs verhindert wird.

In der vorliegenden Erfindung kann sich die Bezugsachsenlinie in eine Richtung erstrecken, d. h. sie kann sich horizontal, rechtwinklig oder schräg usw. erstrecken. Der Winkeleinsteller kann in irgendeiner Art und Weise aufgebaut sein, solange der Winkel des Prüfkopfs mit, zu bzw. an der Bezugsachsenlinie ausgerichtet werden kann. Der Winkeleinsteller kann beispielsweise als ein Griff, der an einer Komponente vorgesehen ist, an der der Prüfkopf angebracht ist, wobei der Griff gedreht wird, um den Winkel des Prüfkopfs zusammen mit der Komponente einstellen zu können, als ein Schraubteil zum Einstellen des Winkels des Prüfkopfs oder als ein Mikrometerkopf anstelle des Schraubteils zum Einstellen des Winkels des Prüfkopfs usw. ausgebildet sein.

Der Winkeleinsteller gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung kann bevorzugt einen ersten Mikrometerkopf, der eine Feineinstellung des Winkels des Prüfkopfs innerhalb einer ersten Ebene ausführen kann; und einen zweiten Mikrometerkopf aufweisen, der eine Feineinstellung des Winkels des Prüfkopfs innerhalb einer zweiten Ebene ausführen kann.

Gemäß dem vorstehenden Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Feineinstellung des Winkels des Prüfkopfs innerhalb der ersten Ebene durch den ersten Mikrometerkopf ausgeführt und die Feineinstellung des Winkels des Prüfkopfs innerhalb der zweiten Ebene wird durch den zweiten Mikrometerkopf ausgeführt. Da die Feineinstellung des Winkels innerhalb der beiden Ebenen jeweils durch den entsprechenden Mikrometerkopf ausgeführt wird, kann der Winkel zu der Bezugsachsenlinie sogar dann ausgerichtet werden, wenn es nur einen extrem kleinen Fehler gibt, so dass eine genaue Ausrichteinstellung ermöglicht wird.

Die erste Ebene und die zweite Ebene sind übrigens normalerweise orthogonal angeordnet.

In dem Einsteller der vorliegenden Erfindung kann eine Bezugslinie entsprechend der Bezugsachsenlinie bevorzugt durch eine Kantenoberfläche eines Bezugsblockes ausgebildet sein, der im voraus genau eingestellt wird, wobei der Ausrichteinsteller bevorzugt einen Anzeiger, der eine Vergleichsbezugslinie hat, die mit der Kantenoberfläche verglichen werden kann, wobei der Anzeiger bei einer vorgegebenen Position angebracht bzw. fixiert werden kann, und eine Beobachtungsvorrichtung haben kann, die mit dem Anzeiger bereitgestellt ist, zum Beobachten der Kantenoberfläche, wobei die Vergleichsbezugslinie, die mit der Kantenoberfläche übereinstimmt, bevorzugt eine Referenz für die Einstellung des Winkels des Prüfkopfs durch den Winkeleinsteller sein kann.

Gemäß dem vorstehenden Aufbau wird die Vergleichsbezugslinie des Anzeigers, der durch die Beobachtungsvorrichtung bereitgestellt wird, derart eingestellt, dass sie mit der Kantenoberfläche entsprechend der Bezugsachsenlinie übereinstimmt, und der Winkel des Prüfkopfs wird auf der Basis der Vergleichsbezugslinie eingestellt. Da die Einstellung ausgeführt wird, während die Vergleichsbezugslinie und der Prüfkopf durch die Beobachtungsvorrichtung verglichen werden, kann der Einstellvorgang erleichtert werden.

In dem Einsteller gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Beobachtungsvorrichtung bevorzugt ein Mikroskop sein, das die Kantenoberfläche des Bezugsblockes, der sich in der Brennpunktposition oder in dem Prüfkopf befindet, oder den Prüfkopf beobachten kann, wobei der Anzeiger bevorzugt ein Reticle bzw. eine Zwischenmaske sein kann, die benachbart zu dem Augenstück des Mikroskopes vorgesehen sein kann, und wobei das Mikroskop bevorzugt in einer ersten Richtung, die orthogonal zu der ersten Ebene ist, und/oder einer zweiten Richtung, die orthogonal zu der zweiten Ebene ist, beobachtet werden kann.

Gemäß der vorstehenden Anordnung werden das Reticle und die Kantenoberfläche zueinander ausgerichtet, während durch das Mikroskop geschaut wird, und der Prüfkopf wird derart eingestellt, dass er mit dem Reticle übereinstimmt. Da die Prüfkopfeinstellung auf der Basis der Beobachtung in zwei Richtungen derart ausgeführt wird, dass sie mit dem Reticle übereinstimmt, ist eine noch weiter verbesserte Einstellung möglich.

In der vorliegenden Erfindung kann das Mikroskop vorzugsweise an einer Anbringungsbasis durch einen Arm derart vorgesehen sein, dass es in der ersten Richtung und in der zweiten Richtung gedreht werden kann.

Gemäß der vorliegenden Anordnung ist das Mikroskop an der Anbringungsbasis auf eine drehbare Art und Weise in zwei Richtungen der ersten Richtung und der zweiten Richtung angebracht und das Mikroskop wird zusammen mit der Drehbewegung des Arms derart gedreht, dass eine Bewegung in beide Richtungen erleichtert werden kann.

In der vorliegenden Erfindung kann das Aspekt-Verhältnis des Prüfkopfs bevorzugt mehr als 20 betragen.

Gemäß der vorstehenden Ausführungsform kann, wenn ein dünner, langer Prüfkopf in ein tiefes Loch für die Messung eingesetzt wird, die Achsenlinie des Prüfkopfs leicht mit der Referenzachse derart in Übereinstimmung gebracht werden, dass eine unerwartete Berührung des Objektabschnittes des Werkstücks mit dem Prüfkopf verhindert werden kann, die aufgrund eines Fehlers in der Anbringungshöhe des Prüfkopfs verursacht wird. Die Beschädigung des Werkstücks und des Prüfkopfs kann folglich verhindert werden. Zudem kann eine Verschlechterung der Messzuverlässigkeit aufgrund einer Prüfkopfdeformation durch die Berührung vermieden werden.

Ein Messinstrument gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es den vorbeschriebenen Ausrichteinsteller eines Prüfkopfs hat.

Gemäß dem vorstehenden Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, da das Messinstrument den Ausrichteinsteller hat, der eine Feinausrichtung bzw. Feinjustage des Prüfkopfwinkels vor der Messung des Objektabschnittes ausführen kann, der Winkel des Prüfkopfs zu einem tiefen Loch usw. vor der Messung ausgerichtet werden. Das Messinstrument kann eine Beschädigung des Prüfkopfs vermeiden.

Ein Ausrichteinstellverfahren eines Prüfkopfs gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist für die Einstellung eines Winkels des Prüfkopfs zum Messen eines Aufbaus des Werkstückes vorgesehen, indem, wenn der Winkel des Prüfkopfs von einer Bezugsachsenlinie abweicht, der Winkel des Prüfkopfs durch einen Winkeleinsteller eingestellt wird, der zu der Referenzachsenlinie ausgerichtet wird bzw. auf diese einjustiert wird.

Gemäß dem vorstehenden Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, wenn der Winkel des Prüfkopfs von der Referenzachsenlinie abweicht, der Winkel des Prüfkopfs, durch einen Winkeleinsteller eingestellt, der zu der Referenzachsenlinien eingestellt wird. Da der Winkel des Prüfkopfs und die Referenzachsenlinie immer vor der Messung eingestellt werden, können der Winkel des Prüfkopfs und der Lochwinkel genau in Übereinstimmung gebracht werden. Wenn der Prüfkopf in ein tiefes Loch usw. eingesetzt wird, stößt der Prüfkopf dann nicht an der Seitenwand des Loches an, wodurch eine Beschädigung des Prüfkopfs vermieden wird.

Das Einstellverfahren der vorliegenden Erfindung kann bevorzugt weiterhin die folgenden Schritte aufweisen: Setzen einer Bezugslinie entsprechend der Bezugslinienachse durch eine Kantenoberfläche eines Referenzblocks, die genau im voraus eingestellt wird; Bereitstellen eines Anzeigers, auf dem eine Vergleichsbezugslinie ist, die mit der Kantenoberfläche an einer Beobachtungsvorrichtung zum Beobachten der Kantenoberfläche des Winkels des Prüfkopfs verglichen werden kann; Einstellen des Anzeigers derart, dass die Vergleichsbezugslinie des Anzeigers mit der Kantenoberfläche übereinstimmt, die an einer vorgegebenen Position angeordnet ist; Vergleichen der Vergleichsbezugslinie des Anzeigers mit dem Prüfkopf, der an der bevorzugten Position angeordnet ist, durch die Beobachtungsvorrichtung; und, wenn die Vergleichsbezugslinie von dem Winkel des Prüfkopfs innerhalb der ersten Ebene und/oder der zweiten Ebene abweicht, Einstellen des Winkels des Prüfkopfs mit der Vergleichsbezugslinie mit einem ersten Mikrometerkopf für die Feineinstellung des Winkels innerhalb der ersten Ebene und/oder einem zweiten Mikrometerkopf für die Feineinstellung des Winkels innerhalb der zweiten Ebene als den Winkeleinsteller.

Gemäß der vorstehenden Ausführungsform kann, da die Einstellung ausgeführt werden kann, während die Vergleichsbezugslinie mit dem Prüfkopf durch die Beobachtungsvorrichtung verglichen wird, der Einstellvorgang erleichtert werden. Da die Feineinstellung des Winkels innerhalb der beiden Ebenen durch die entsprechenden Mikrometerköpfe ausgeführt wird, kann der Winkel zu der Bezugsachsenlinie auch dann ausgerichtet werden, wenn nur ein sehr kleiner Fehler vorhanden ist, so dass eine genaue Ausrichteinstellung ermöglicht wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Gesamtperspektive, die ein Messeinstrument gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine seitliche Ansicht, die einen Primärabschnitt des Prüfkopfausrichteinstellers gemäß der vorstehenden Ausführungsform zeigt;
Fig. 3 ist eine Ansicht, die in der Richtung des Pfeiles III in Fig. 2 gesehen ist;
Fig. 4 ist eine seitliche Ansicht, die ein Objekt, das eine Kantenoberfläche hat, in der vorstehenden Ausführungsform zeigt;
Fig. 5(A) und 5(B) sind erläuternde Darstellungen, die eine Beziehung zwischen einem Reticle und dem Objekt bzw. eine Beziehung zwischen dem Reticle und dem Prüfkopf zeigen;
Fig. 6 ist Frontalansicht, die einen Winkeleinsteller der vorstehenden Ausführungsform zeigt;
Fig. 7 ist eine Teilquerschnittsansicht mit einem zweiten Mikrometerkopf, der in Fig. 6 entfernt ist;
Fig. 8 ist eine Ansicht, die in Richtung des Pfeiles VIII in Fig. 6 gesehen ist;
Fig. 9 ist eine Ansicht, die in Richtung des Pfeiles IV in Fig. 6 gezeigt ist; und
Fig. 10 ist eine Ansicht, die eine Messung eines tiefen Gewindeloches durch den Prüfkopf der vorstehenden Ausführungsform zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Messinstrument 1 zum Messen des Aufbaus eines tiefen Lochs und eines tiefen Gewindelochs. Das Messinstrument 1 hat einen Tisch 2, auf dem ein Werkstück W aufliegt, eine Relativbewegungsvorrichtung 3 zum Relativbewegen des Tisches 2 in dreidimensionaler Richtung und einen Prüfkopfausrichteinsteller 10 (der nachfolgend einfach als Einsteller bezeichnet wird).
Ein Winkel des Prüfkopfs 22 des Messinstruments 1 wird eingestellt, d. h. zu einer Referenzachse durch den Einsteller 10 vor der Messung des Werkstückes W ausgerichtet, und danach wird der Aufbau des Werkstückes, der Aufbau eines Gewindelochs, das z. B. in Fig. 10 gezeigt ist, durch den Prüfkopf 22 gemessen. Der Relativbewegungsmechanismus 3 hat eine Basis 4, die den Tisch 2 derart trägt bzw. lagert, dass er in Rückwärts- und Vorwärtsrichtung (in der Richtung der Y-Achse als eine zweite Richtung) bewegt werden kann, einen Brückenrahmen 5, der vertikal an beiden Seiten der Basis 4 angeordnet ist, einen X-Gleiter 6, der durch einen horizontalen Träger 5A des Brückenrahmens 5 in eine Art und Weise getragen wird, dass er in die rechte Richtung und die linke Richtung (der Richtung der X-Achse als eine erste Richtung) bewegt werden kann, und einen Z-Gleiter 7, der durch den X- Gleiter 6 derart getragen wird, dass er in der vertikalen Richtung (Richtung der Z-Achse als eine Bezugsachsenlinie) bewegt werden kann. Ein Objekt 19 als ein Anzeiger und ein Winkeleinsteller 21, der den Einsteller 10 bildet, sind an dem unteren Ende des Z-Gleiters 7 angebracht.
Das Objekt 19 ist an dem Z-Gleiter 7, wie in Fig. 4 gezeigt ist, vorgesehen und eine Kantenoberfläche 19A ist als Bezugsoberfläche an einem freien bzw. distalen Ende davon ausgebildet. Die Kantenoberfläche 19A hat zwei Oberflächen, die orthogonal zueinander sind, wobei die jeweiligen Oberflächen genau parallel zu der X-Z-Ebene als eine erste Ebene und zu der Y-Z-Ebene als eine zweite Ebene sind, die als Referenz der Vergleichsbezugslinie des weiter unten beschriebenen Reticles 18 verwendet werden. Anders ausgedrückt wird die Vergleichsbezugslinie des Reticles 18 auf die Kantenoberfläche 19A eingestellt, die als eine Referenz für das genaue Positionieren der Z-Achsen-Richtung des Prüfkopfs 22 verwendet wird. Das Objekt 19 wird in eine vorgegebene Position durch einen Schalthebel bzw. Joystick usw. (nicht gezeigt) bewegt.
Die X-Z-Ebene betrifft eine Ebene, die die X-Achse und die Z- Achse enthält, und die Y-Z-Ebene betrifft eine Ebene, die die Y-Achse und die Z-Achse enthält.
Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, hat der Einsteller 10 eine Prüfkopfbeobachtungsvorrichtung 11, die an dem Tisch 2 vorgesehen ist, und den Winkeleinsteller 21, der an dem Z- Gleiter 7 vorgesehen ist.
Die Prüfkopfbeobachtungsvorrichtung 11 hat eine Anbringungsplatte 12, die am Tisch 12 befestigt ist, einen Tragarm 13, der drehbar an der Anbringungsplatte 13 durch eine Drehwelle 13A angebracht ist, und sich horizontal in einer Richtung weg von der Anbringungsplatte 12 erstreckt, eine Säule 14, die vertikal an einem Ende vorgesehen ist, das entfernt von der Drehwelle 13A des Tragarms 13 ist, und eine Anbringungsbasis 15, die an der Säule 14 entlang dem Tragarm 13 vorgesehen ist und sich in Richtung der Anbringungsplatte 12 erstreckt, und ein Mikroskop 16, das an der Anbringungsplatte 15 angebracht ist.
Die Mitte der Drehwelle 13A und die Brennpunktposition F des Mikroskops 16 befinden sich auf der gleichen, rechtwinkligen Ebene und die Achsenlinie des Mikroskops 16 und die Achsenlinie des Tragarms 13 sind auf der gleichen, rechtwinkligen Ebene überlagert. Das Mikroskop 16 oder der Tragarm 13 können dementsprechend auf der horizontalen Ebene um die Brennpunktposition F in die zwei Richtungen der X-Achse und der Y-Achse herum gedreht werden, wodurch die Beobachtung der beiden Richtungen ermöglicht wird.
Zwei Anschläge 17, die zueinander orthogonale Flächen haben, sind an der Anbringungsplatte 12 vorgesehen. Gegenüberliegende Seiten des drehenden Tragarms 13 sind in Berührung mit den Oberflächen der Anschläge 17, derart, dass der Tragarm 13 nicht über 90 Grad hinaus dreht.
Das Mikroskop 16 hat eine Objektivlinse 16A, die gegenüber der Brennpunktposition F ist und die eine horizontale, optische Asche hat, und ein Augenstück 16B, das an einem distalen Ende eines Zylinders vorgesehen ist, der von der Objektivlinse 16A mit einem Winkel α absteht.
Ein Reticle 18 als ein Anzeiger ist benachbart zu dem Augenstück 16B des Mikroskops 16 vorgesehen. Wie in Fig. 5(A) und 5(B) gezeigt ist, ist eine Vergleichsbezugslinie C an dem Reticle 18 markiert und das Reticle 18 ist drehbar und befestigbar an einer vorgegebenen Position relativ zu dem Zylinder des Mikroskops 16.
Wie in Fig. 6 bis 9 gezeigt ist, hat der Winkeleinsteller 21 eine Prüfkopfeinheit 23, die an dem unteren Ende des Z- Gleiters 7 angebracht ist, und einen ersten Mikrometerkopf 25 und einen zweiten Mikrometerkopf 26, der an der Prüfkopfeinheit 23 vorgesehen ist. Der erste Mikrometerkopf 25 kann eine Feineinstellung des Winkels des Prüfkopfs 22 in der X-Z- Ebene ausführen und der zweite Mikrometerkopf 26 kann eine Feineinstellung des Winkels des Prüfkopfs 22 in der Y-Z-Ebene ausführen.
Die Prüfkopfeinheit 23 hat einen Anbringungsrahmen, der an dem Z-Gleiter 7 angebracht ist. Ein Träger 29 mit einem L-förmigen Querschnitt ist an der Unterseite des Anbringungsrahmens 28 befestigt und ein Befestigungsteil 30 ist an der Unterseite des Tragteils 29 befestigt. Das Befestigungsteil 30 hat zwei hervorstehende Platten 30A, die nach unten hervorstehen und an einem Ende des horizontalen Plattenabschnitts (wie in Fig. 6 gezeigt ist) und an beiden Enden des Befestigungsteils 30 in der Breitenrichtung, wie in Fig. 7 gezeigt ist, derart vorgesehen sind, dass das Befestigungsteil 30 einen C-förmigen Querschnitt an dem Abschnitt hat, der mit der hervorstehenden Platte 30A, wie in Fig. 7 gezeigt ist, versehen ist. Zudem ist die hervorstehende Platte 30A entlang der Richtung der Y-Achse angeordnet.
Ein Drehteil 31 bzw. schwenkbares Teils ist mit dem Befestigungsteil 30 durch ein zweites Lager 32 befestigt. Das Drehteil 31 hat einen konvexen Abschnitt 31A an seiner Oberseite und einen konkaven Abschnitt 31B an seiner Unterseite. Das Drehteil 31 hat ungefähr die gleiche Flächengröße wie das Befestigungsteil 30. Der konvexe Abschnitt 31A hat ein Weite bzw. Breite, die der Weite der hervorstehenden Platte 30A des Befestigungsteils 30 entspricht, und ist durch den C-förmigen Abschnitt eingeschlossen bzw. umgeben. Das zweite Lager 32 ist zwischen der hervorstehenden Platte 30A und dem konvexen Abschnitt 30A, wie in Fig. 7 gezeigt ist, vorgesehen.
Das zweite Lager 32 ist aus einem Paar von Drehlagern bzw. Zapfenlagern zusammengesetzt, worin der lagernde Abschnitt, der den konischen Abschnitt aufnimmt, in der hervorstehenden Platte 30A angeordnet ist, und worin der Schaftabschnitt, der den konischen Abschnitt aufweist, an dem konvexen Abschnitt 31A vorgesehen ist, wobei einer der Lagerabschnitte der hervorstehenden Platte 30A durch die Halterung 33 gehaltert ist. Zudem ist ein vorgegebener Spalt K (vgl. Fig. 9) zwischen der oberen Oberfläche und dem konvexen Abschnitt 31A und der unteren Seite des Plattenabschnitts des Befestigungsteils 30 gesichert.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, ist der konvexe Abschnitt 31A zwischen den hervorstehenden Platten 30A und dem Befestigungsteil 30 vorgesehen, wobei die hervorstehende Platte 30A und der konvexe Abschnitt 31A durch das zweite Lager 32 verbunden sind, und der Spalt K ist zwischen der oberen Oberfläche des konvexen Abschnitts 31A und der Unterseite des Plattenabschnitts des Befestigungsteils 30 derart gesichert, dass das Drehteil 31 schwenkbar bzw. drehbar in der Y-Z-Ebene bewegt werden kann.
Ein Prüfkopfträger 34, der einen konvexen Abschnitt 34A an seiner Oberseite hat, ist drehbar bzw. schwenkbar mit der Unterseite des Drehteils 31 durch ein erstes Lager 35 in einer Art und Weise verbunden, dass er eine Drehbewegung in der Y-Z- Ebene ausführen kann.
Genauer hat der Prüfkopfträger 34 ein erstes Teil 34B, das mit dem Drehteil 31 verbunden ist, und ein zweites Teil 34C, das sich nach unten erstreckt und mit dem ersten Teil 34B zum Anbringen des Prüfkopfs 22 integriert ist. Der Prüfkopf 22 ist an dem entfernten Ende des zweiten Teils 24C durch eine Prüfkopfanbringung 34D angebracht. Der konvexe Abschnitt 34A des Prüfkopfträgers 34 ist zwischen dem konkaven Abschnitt 31B an der Unterseite des Drehteils 31 vorgesehen bzw. eingeschlossen und ist durch ein erstes Lager 35 verbunden, das in den konvexen Abschnitt 34A und den konkaven Abschnitt 31B eindringt.
Ähnlich zu dem zweiten Lager 32 besteht das erste Lager 35 aus einem Paar von Zapfenlagern bzw. Drehlagern, in denen der Lagerabschnitt, der den konischen Abschnitt empfängt, sich in dem konkaven Abschnitt 31B befindet, und der Schaftabschnitt, der den konischen Abschnitt hat, an dem konvexen Abschnitt 34A vorgesehen ist, wobei einer der Lagerabschnitte der konkaven Abschnitte 31B durch die Halterung 33 gehalten ist. Zudem ist ein vorgegebener Spalt K (siehe Fig. 7) zwischen der Oberseite des konvexen Abschnitts 34A und der Unterseite des Plattenabschnitts des Drehteils 31 gesichert.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist ein konvexer Abschnitt 34A zwischen den konkaven Abschnitten 31B eingeschlossen, wobei der konvexe Abschnitt 34A und der konkave Abschnitt 31B durch das erste Lager 35 miteinander verbunden sind, und der Spalt K ist zwischen der oberen Oberfläche und dem konvexen Abschnitt 34A und der Unterseite des Plattenabschnitts des Drehteils 31 derart gesichert, dass der Prüfkopfträger 34 drehbar in der X-Z-Ebene bewegt werden kann.
Die Prüfkopfeinheit 23 ist mit dem Anbringungsrahmen 28, dem Träger 29, dem Befestigungsteil 30, dem Drehteil 31, dem zweiten Lager 32 und dem ersten Lager 35 aufgebaut.
Der Prüfkopf 22, der an dem spitzen Ende des zweiten Teils 34C angebracht ist, kann ein tiefes Gewindeloch 100 messen, wie es z. B. in Fig. 10 gezeigt ist.
Ein erster Mikrometerkopf 25 für die Feineinstellung des Winkels des Prüfkopfs 22 in der X-Z-Ebene ist an dem ersten Teil 34B des Prüfkopfträgers 34 vorgesehen. Ein zweiter Mikrometerkopf 26 für die Feineinstellung des Winkels des Prüfkopfs 22 in der Y-Z-Ebene ist an dem Drehteil 31 vorgesehen.
Der erste Mikrometerkopf 25 ist an dem ersten Teil 34B durch eine Klammer 25C bzw. Klemme angebracht, die den dünnen Abschnitt des ersten Teils 34B derart hält, dass ein Kopf 25A über das andere Ende (gegenüberliegende Seite des zweiten Teils 34C relativ zum ersten Lager 35) hervorsteht, und eine Skala 25B ist unterhalb des anderen Endes angeordnet. Wenn die Skala 35B gedreht wird, um den Kopf 25A weiterzubewegen, kann das distale Ende des ersten Mikrometerkopfes in Kontakt mit der Unterseite des Drehteils 31 sein.
Erste Federn 37 erstrecken sich zwischen dem ersten Teil 34B und dem Drehteil 31, wodurch an beiden Seiten der erste Mikrometerkopf 20 eingeschlossen ist. Das distale Ende der Spule der ersten Federn 37 sind jeweils mit befestigten Stiften 38 verhakt, die in dem ersten Teil 34B und dem Drehteil 31 verankert sind, um den ersten Mikrometerkopf 25 auf der Seite des ersten Teils 34B zu dem Drehteil 31 hin zu zwingen.
Wenn die Skala 25B des ersten Mikrometerkopfs 25 in einer vorgegebenen Richtung gedreht wird, um die Unterseite des anderen Endes des Drehteils 31 durch das ferne Ende des ersten Mikrometerkopfs 25 nach oben zu drücken, wird dementsprechend die Kraft von dem ersten Lager 35 durch den konvexen Abschnitt 34A zu dem ersten Teil 34B übertragen, d. h. dem Prüfkopfträger 34, so dass der Prüfkopfträger 34 entgegen dem Uhrzeigersinn in der X-Z-Ebene in Fig. 7 gedreht wird.
Andererseits, wenn der erste Mikrometerkopf 25 in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird, kann der Prüfkopfträger 34 im Uhrzeigersinn in der X-Z-Ebene in Fig. 7 aufgrund der ersten Feder 37 gedreht werden. Der Drehwinkel des Prüfkopfs 22 in der X-Z-Ebene kann dementsprechend sehr genau bzw. fein durch Einstellen des Drehwertes der Skala 25B eingestellt werden.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist der zweite Mikrometerkopf 26 an dem anderen Ende (gegenüberliegende Seite des zweiten Lagers 32) des Drehteils 31 vorgesehen.
Der zweite Mikrometerkopf 26 ist an dem Drehteil 31 durch eine Klammer 26C angebracht, die den dünnen Abschnitt des Drehteils 31 derart hält, dass ein Kopf 26A über das andere Ende hinaus steht, und eine Skala 26B ist unter dem anderen Ende angeordnet. Wenn die Skala 26B gedreht wird, um den Kopf 26A fortzubewegen, kann das entfernte Ende des zweiten Mikrometerkopfes in Kontakt mit der Unterseite der Horizontalplatte des Befestigungsteils 30 kommen.
Zweite Federn 40 erstrecken sich zwischen dem Drehteil 31 und dem Befestigungsteil 30, wodurch an beiden Seiten der zweite Mikrometerkopf 26, wie in Fig. 6 gezeigt ist, eingeschlossen wird. Das entfernte Ende der Spule von den zweiten Federn 40 ist entsprechend mit den Befestigungsstiften 38 verhakt, die in dem Drehteil 31 und dem Befestigungsteil 30 untergebracht sind, um das Drehteil 31 auf der Seite des zweiten Mikrometerkopfs 26 zu dem Befestigungsteil 30 ständig hinzuzuzwingen.
Wenn die Skala 26B des zweiten Mikrometerkopfes 26 in einer vorgegebenen Richtung gedreht wird, um die Unterseite des anderen Endes des Befestigungsteils 30 durch das entfernte Ende des zweiten Mikrokopfes 26 nach oben zu stoßen, wird dementsprechend die Kraft von dem zweiten Lager 32 durch den konvexen Abschnitt 31A zu dem Drehteil 31 derart übertragen, dass der Prüfkopfträger 34 entgegen dem Uhrzeigersinn der Y-Z- Ebene in Fig. 8 gedreht wird.
Andererseits, wenn der zweite Mikrometerkopf 26 in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird, kann der Prüfkopfträger 34 im Uhrzeigersinn in der Y-Z-Ebene in Fig. 8 aufgrund der zweiten Feder 40 gedreht werden. Der Drehwinkel des Prüfkopfs 22 in der Y-Z-Ebene kann sehr genau bzw. fein durch Einstellen des Drehwertes der Skala 26B eingestellt werden.
Als nächstes werden die einzelnen Schritte zum Messen des tiefen Gewindelochs 100 durch das oben beschriebene Messinstrument 1 nachfolgend beschrieben.
Anfangs wird ein Einstellschritt für das genaue Anbringen des Prüfkopfs 22 in der Z-Achsenrichtung, das heißt in der Richtung des tiefen Gewindelochs 100, durch den Einsteller 10 ausgeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Kantenoberfläche 19A des Objekts 19, das durch den Z-Gleiter 7 angebracht wird, in die Brennpunktposition F bewegt.
Als nächstes wird der Winkel der Achsenlinie des Mikroskops 16 gesetzt, z. B. in einer Richtung entlang der X-Achse. Die Kantenoberfläche 19A an der Brennpunktposition F wird durch das Augenstück überprüft und die Vergleichsbezugslinie C des Reticles 18 wird mit der Kantenoberfläche 19A überlagert. Das Reticle 18 wird gedreht, bis die Vergleichsbezugslinie C und die Kantenoberflächen 19A miteinander übereinstimmen, wodurch die Einstellung des Reticles 18 vervollständigt wird. Die Position des eingestellten Reticles 18 wird an dem Mikroskop 16 festgelegt, während der Zustand beibehalten wird.
Nachfolgend wird das Objekt 19 von der Brennpunktposition F entfernt und der Prüfkopf 22 des Winkeleinstellers 21, der an dem Z-Gleiter 7 angebracht ist, wird als Brennpunktposition F festgelegt.
Danach wird die Vergleichsbezugslinie C des Reticles 18 dem Prüfkopf 22 überlagert, während durch das Mikroskop 16 geschaut wird, um eine Abweichung zwischen ihnen beobachten zu können. Wenn der Winkel des Prüfkopfs 22 genau mit der Vergleichsbezugslinie C des Reticles 18 übereinstimmt, wird das Mikroskop 16 um 90° in der horizontalen Ebene zum Überprüfen des Winkels des Prüfkopfs 22 in der Y-Achsen- Richtung gedreht und die Vergleichsbezugslinie C des Reticles 18 wird dem Prüfkopf 22 überlagert, um die Abweichung dazwischen überprüfen zu können. Wenn keine Abweichung in der Y-Achsen-Richtung gefunden wird, wird das Werkstück, das auf den Tisch 2 gestellt worden ist, durch Antreiben der Relativbewegungsvorrichtung 3 bewegt und danach befestigt und der Prüfkopf 22 wird in das tiefe Gewindeloch 100 eingesetzt, um den Aufbau des Loches zu messen.
Wenn der Winkel des Prüfkopfs 22 nicht mit der Bezugsachse des Reticles 18 gemäß der Beobachtung durch das Mikroskop 16 der Y-Achsen-Richtung übereinstimmt, wird die Skala 25B des ersten Mikrometerkopfes 25 in einer vorgegebenen Richtung gedreht, um den Wert für das Nachobendrücken zu der Unterseite des anderen Endes des Drehteils 31 durch das entfernte Ende des ersten Mikrometerkopfes 25 zu variieren. Der konkave Abschnitt 31A auf der Seite des Drehteils 31 wird dann um die vorgegebene Dimension bzw. Länge mit dem ersten Lager 35 als einen Drehpunkt gedreht. Die Skala 25B wird gedreht, bis der Winkel des Prüfkopfs 22 in der X-Z-Ebene mit der Vergleichsbezugslinie C des Reticles 18 übereinstimmt, um die Feineinstellung ausführen zu können.
Wenn der Winkel des Prüfkopfs 22 mit der Bezugsachse des Reticles gemäß der Beobachtung durch das Mikroskop 16 in der X-Achsen-Richtung nicht übereinstimmt, wird die Skala 26B des zweiten Mikrometerkopfes 26 in einer vorgegebenen Richtung gedreht, um den Wert für das Nachobenstoßen zu der Unterseite des anderen Endes des Drehteils 30 durch das entfernte Ende des zweiten Mikrometerkopfes 26 zu variieren. Die hervorstehende Platte 30A auf der Seite des Befestigungsteils 30 wird um einen vorgegebene Länge mit dem zweiten Lager 32 als Drehpunkt gedreht. Die Skala 26B wird gedreht, bis der Winkel des Prüfkopfs 22 in der Y-Z-Ebene mit der Vergleichsbezugslinie C des Reticles 18 übereinstimmt, um die Feineinstellung ausführen zu können.
Wenn der Winkel der Z-Achse des Prüfkopfs 22 in der X-Achsen- Richtung und der Y-Achsen-Richtung mit der Vergleichsbezugslinie C des Reticles 18 übereinstimmt, wird der Prüfkopf 22 in das tiefe Gewindeloch 100 eingesetzt, um den Aufbau usw. messen zu können, wie vorstehend beschrieben wurde.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können die folgenden Effekte und Vorteile erreicht werden.

1. Wenn der Winkel des Prüfkopfs 22 von der Bezugslinie des tiefen Gewindelochs 100 abweicht, d. h. der Z-Achse, kann der Winkel des Prüfkopfs 22 durch den Winkeleinsteller 21 in der X-Achsen-Richtung und der Y-Achsen-Richtung vor der Messung derart eingestellt werden, dass er mit der Richtung des tiefen Gewindelochs 100 übereinstimmt. Der Prüfkopf 22 kann dementsprechend tief eingeführt werden, ohne dass er mit der Seitenwand des Loches 100 in Berührung kommt, so dass eine Beschädigung des Prüfkopfs 22 verhindert werden kann und eine genaue Messung ermöglicht wird.
2. Die Vergleichsbezugslinie C des Reticles 18, das der Standard für die Einstellung des Winkels des Prüfkopfs 22 ist, kann durch Ausrichten der Kantenoberfläche 19A des Objekts 19 gesetzt werden, das genau im voraus entsprechend der Z-Achse eingestellt wurde, während durch das Mikroskop 16 geschaut wird, so dass die Vergleichsbezugslinie C leicht eingestellt werden kann.
3. Der Winkel des Prüfkopfs 22 kann durch Überlagern der Vergleichsbezugslinie C des Reticles 18 mit dem Prüfkopf 22 und durch Einstellen des Winkeleinstellers 21 eingestellt werden, bis die Vergleichsbezugslinie C mit dem Prüfkopf 22 übereinstimmt. Es ist dementsprechend für den Prüfkopf 22 nicht erforderlich, dass er entlang dem tiefen Gewinde 100 für jede Messung ausgerichtet wird, wodurch die Effektivität der Winkeleinstellung verbessert wird. Auch wenn ein Prüfkopf, dessen Winkelabweichung durch das Auge schwierig einzustellen ist, verwendet wird, ist es nur erforderlich, dass die Vergleichsbezugslinie C des Reticles 18 dem Prüfkopf überlagert wird, während durch das Mikroskop 16 geschaut wird, so dass der Winkel leicht eingestellt werden kann.
4. Der Winkeleinsteller 21 hat den ersten Mikrometerkopf 25 und den zweiten Mikrometerkopf 26, wobei der Winkel des Prüfkopfs 22 in der X-Z-Ebene durch den ersten Mikrometerkopf 25 eingestellt werden kann und der Winkel des Prüfkopfs 22 in der Y-Z-Ebene durch den zweiten Mikrometerkopf 26 eingestellt werden kann. Da die Winkeleinstellung in beide Achsrichtungen jeweils durch die Mikrometerköpfe 25 und 26 ausgeführt werden kann, kann ein extrem kleiner Fehlerwinkel bei dem tiefen Gewindeloch 100 eingestellt werden, so dass eine genaue Ausrichteinstellung ermöglicht wird.
5. Da das erste Lager 35 und das zweite Lager 32 für ein glattes bzw. gleichmäßiges Drehen des Prüfkopfs 22 in der X-Z- Ebene und der Y-Z-Ebene aus zwei Zapfenlagern mit geringen Reibungskoeffizienten zusammen gesetzt sind, können das erste Lager und das zweite Lager empfindlich auf eine sehr kleine Kraft reagieren, die ohne Spiel durch den ersten Mikrometerkopf 25 und den zweiten Mikrometerkopf 26 derart übertragen wird, dass die Feineinstellung des Winkels des Prüfkopfs 22 ermöglicht wird.
6. Die erste Feder 37 spannt bzw. erstreckt sich zwischen dem ersten Teil 34B und dem Drehteil 31 und an beiden Enden umschließt sie den ersten Mikrometerkopf 25 und die zweite Feder 40 erstreckt sich zwischen dem Drehteil 31 und dem Befestigungsteil 30 und an einer Position, an der sie den zweiten Mikrometerkopf 26 einschließt, spannen die erste Feder 37 und die zweite Feder 40 ständig das erste Teil 34B gegen das Drehteil 31 bzw. das Drehteil 31 gegen das Befestigungsteil 30. Der Prüfkopf 22 kann dementsprechend in einer Richtung entgegengesetzt zum Fortschreiten der Köpfe 25A und 26A der jeweiligen Mikrometerköpfe 25 bzw. 26 versetzt werden, wodurch ein noch genaueres Einstellen des Prüfkopfs 22 erreicht wird.
7. Wenn ein Prüfkopf mit einem großen Aspektverhältnis (Länge zu Durchmesser) von zum Beispiel mehr als 20 verwendet wird, ist es schwierig, den Prüfkopf anzubringen, ohne einen Winkelfehler relativ zu der Bezugsachse zu verursachen, und es war extrem schwierig, die Prüfkopfanbringungsneigung zu überprüfen, um eine Berührung zwischen dem Werkstück und dem Prüfkopf beim Messen eines tiefen Lochs unter Verwendung des Prüfkopfs vermeiden zu können. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung kann jedoch die Anbringungsneigung des Prüfkopfs (Anbringungswinkel relativ zur Bezugsachse) leicht überprüft werden und die Anbringungsneigung kann leicht korrigiert werden.

Der Bereich der Erfindung ist übrigens nicht auf die zuvor spezifizierte Ausführungsform beschränkt, sondern umfasst die nachfolgende Modifikation, solange wie eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung erreicht werden kann.
Obwohl das erste Lager 35 und das zweite Lager 32 als Drehpunkt des Winkeleinstellers 21 in der X-Z-Ebene und der Y-Z-Ebene durch Zapfenlager aufgebaut sind, kann auch ein normales Kugellager verwendet werden.
Zudem können, obwohl sich die erste Feder 37 an der Seite des ersten Mikrometerkopfs 26 und sich die zweite Feder 40 an der Seite des zweiten Mikrometerkopfes 26 erstreckt, die erste Feder 37 und die zweite Feder 40 die Kombination aus dem ersten Teil 34B und dem Drehteil 31 bzw. die Kombination aus dem Drehteil 31 und dem Befestigungsteil 30 aufeinander zu vorspannen, wobei die Anordnung der jeweiligen Federn nicht beschränkt ist. Die Feder kann in irgendeiner Art und Weise angeordnet sein, solange. der Prüfkopf 22 in einer Richtung entgegengesetzt zum Fortschreiten der Köpfe 25A bzw. 26A des Mikrometerkopfes 25 bzw. des Mikrometerkopfes 26 versetzt werden kann. Eine Feder (Druckfeder) zum Bewegen des ersten Teils 34B und des Drehteils 31 für ein konstantes Vorspannen auf der Seite des ersten Mikrometerkopfes 25 gegeneinander kann an der gegenüberliegenden Seite des ersten Mikrometerkopfes 25 vorgesehen sein. Das Gleiche trifft auch auf den zweiten Mikrometerkopf 26 zu.
Obwohl der Prüfkopf 22, dessen Winkel vor der Messung eingestellt wird, für die Messung des tiefen Gewindelochs 100 in der oben beschriebenen Ausführungsform verwendet wird, kann der Einsteller 10 der vorliegenden Erfindung z. B. zum Messen des horizontalen Loches verwendet werden. In diesem Fall kann der Prüfkopf horizontal angebracht werden und eine der orthogonalen Vergleichsbezugslinien C des Reticles 18 kann dem Prüfkopf für die Überprüfung und Einstellung überlagert werden.
Obwohl der Prüfkopf 22, dessen Winkel vor der Messung eingestellt wird, für die Messung des tiefen Gewindelochs 100 in dem zuvor erwähnten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird, ist die Anordnung nicht darauf beschränkt. Der Prüfkopf kann z. B. ein dünner Kleinlochprüfkopf mit einem Durchmesser im µm-Bereich sein und die vorliegende Erfindung kann zum Messen eines dünnen Kleinlochs mit einem extrem kleinen Volumen relativ zu dem Durchmesser des Prüfkopfs für das dünne Kleinloch sein. In diesem Fall kann, da die Überprüfung und Einstellung des dünnen Kleinlochprüfkopfs, die per Auge schwierig ist, unter Verwendung des Mikroskops und des Reticles 28 ausgeführt werden, der Vorgang erleichtert werden und eine genaue Winkelausrichtung ist möglich, so dass eine Beschädigung des dünnen Kleinlochprüfkopfs während der Messung vermieden werden kann.
Obwohl der erste Mikrometerkopf 25 und der zweite Mikrometerkopf 26 für die Feineinstellung des Winkels des Prüfkopfs 22 verwendet werden, kann zudem ein Schraubteil anstelle der Mikrometerköpfe 25 und 26 verwendet werden. Genauer kann das Schraubteil geschraubt werden, um das Befestigungsteil 30 oder das Drehteil 31 drehen zu können, um den Prüfkopf 22 versetzen zu können. Die Genauigkeit und die Betriebseffektivität dieser Anordnung ist jedoch der Anordnung unter Verwendung der Mikrometerköpfe 25 und 26 unterlegen.
Gemäß dem Messvorgang der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird die Kantenoberfläche 19A des Objekts 19 anfangs von der X-Achsen-Richtung (der ersten Richtung) aus beobachtet, um die Vergleichsbezugslinie C des Reticles 18 einstellen zu können, und der Winkelfehler in der Y-Z-Ebene wird korrigiert, während der Prüfkopf 22 in der X- Achsenrichtung betrachtet wird, indem mit der Vergleichsbezugslinie des Reticles verglichen wird. Danach wird der Winkelfehler in der X-Z-Ebene durch Vergleichen der Vergleichsbezugslinie C des Reticles korrigiert, während auf den Prüfkopf 22 in Y-Achsen-Richtung (der zweiten Richtung) geschaut wird. Vor der Winkelfehlerkorrektur innerhalb der X-Z-Ebene kann jedoch die Kantenoberfläche 19A des Objekts 19 in der X- Achsen-Richtung beobachtet werden, um die Vergleichsbezugslinie C des Reticles 18 einstellen zu können, wodurch der Winkelfehler mit hoher Genauigkeit korrigiert werden kann.

Claims

1. Ausrichteinsteller eines Prüfkopfs zum Einst ellen des Winkels des Prüfkopfs zum Messen eines Aufbaus eines Werkstückes vor der Messung, der aufweist: einen Winkeleinsteller, der die Einstellung des Winkels des Prüfkopfs derart ausführen kann, dass der Winkel des Prüfkopfs zu einer Bezugsachsenlinie ausgerichtet ist.

2. Ausrichteinsteller eines Prüfkopfs gemäß Anspruch 1, wobei der Winkeleinsteller aufweist: einen ersten Mikrometerkopf, der die Feineinstellung des Winkels des Prüfkopfs innerhalb einer ersten Ebene ausführen kann; und einen zweiten Mikrometerkopf, der die Feineinstellung des Winkels des Prüfkopfs innerhalb der zweiten Ebene ausführen kann.

3. Ausrichteinsteller eines Prüfkopfs gemäß Anspruch 1 oder 2,
worin eine Bezugslinie entsprechend der Bezugsachsenlinie durch eine Kantenoberfläche eines Bezugsblockes ausgebildet ist, der genau im voraus eingestellt wird,
worin der Ausrichteinsteller einen Anzeiger, der eine Vergleichsbezugslinie hat, die das Vergleichen mit der Kantenoberfläche ausführen kann, wobei der Anzeiger an einer vorgegebenen Position befestigt werden kann, und eine Beobachtungsvorrichtung hat, die mit dem Anzeiger versehen ist, zum Beobachten der Kantenoberfläche, und
worin die Vergleichsbezugslinie, die mit der Kantenoberfläche übereinstimmt, eine Referenz für die Einstellung des Winkels des Prüfkopfs durch den Winkeleinsteller ist.

4. Ausrichteinsteller eines Prüfkopfs gemäß Anspruch 3,
worin die Beobachtungsvorrichtung ein Mikroskop ist, das die Kantenoberfläche des Bezugsblocks, der sich an der Brennpunktposition befindet, oder den Prüfkopf beobachten kann,
worin der Anzeiger ein Reticle ist, das benachbart zu dem Augenstück des Mikroskops vorgesehen ist, und
worin das Mikroskop in eine erste Richtung, die orthogonal zu der ersten Ebene ist, und/oder in eine zweite Richtung, die orthogonal zu der zweiten Ebene ist, beobachtet werden kann.

5. Ausrichteinsteller eines Prüfkopfs gemäß Anspruch 4, worin das Mikroskop an einer Anbringungsbasis durch einen Arm derart vorgesehen ist, dass es in der ersten Richtung und der zweiten Richtung gedreht werden kann.

6. Ausrichteinsteller eines Prüfkopfs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, worin das Aspektverhältnis des Prüfkopfs mehr als 20 beträgt.

7. Messinstrument, das den Ausrichteinsteller eines Prüfkopfs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweist.

8. Ausrichteinstellverfahren eines Prüfkopfs zum Einstellen eines Winkels des Prüfkopfs für das Messen eines Aufbaus eines Werkstückes, worin, wenn der Winkel des Prüfkopfs von der Bezugsachsenlinie abweicht, der Winkel des Prüfkopfs durch einen Winkeleinsteller derart eingestellt wird, dass er zu der Bezugsachsenlinie ausgerichtet ist.

9. Ausrichteinstellverfahren für einen Prüfkopf gemäß Anspruch 8, das weiterhin die folgenden Schritte aufweist:
Setzen einer Bezugslinie entsprechend der Bezugsachsenlinie durch eine Kantenoberfläche eines Bezugsblockes, der im voraus genau eingestellt wird;
Bereitstellen eines Anzeigers, an dem eine Vergleichsbezugslinie vorgesehen ist, die mit der Kantenoberfläche einer Beobachtungsvorrichtung zum Beobachten der Kantenoberfläche oder des Winkels des Prüfkopfs verglichen werden kann;
Einstellen des Anzeigers derart, dass die Vergleichsbezugslinie des Anzeigers mit der Kantenoberfläche übereinstimmt, die sich an der vorgegebenen Position befindet;
Vergleichen der Vergleichsbezugslinie des Anzeigers mit dem Prüfkopf, der sich an der vorgegebenen Position befindet, durch die Beobachtungsvorrichtung; und,
wenn die Vergleichsbezugslinie von dem Winkel des Prüfkopfs in der ersten Ebene und/oder der zweiten Ebene abweicht, Einstellen des Winkels des Prüfkopfs mit der Vergleichsbezugslinie durch einen ersten Mikrometerkopf für eine Feineinstellung des Winkels innerhalb der ersten Ebene und/oder durch einen zweiten Mikrometerkopf für die Feineinstellung des Winkels innerhalb der zweiten Ebene als den Winkeleinsteller.