JP2000074616A - 表面追従型測定機 - Google Patents

表面追従型測定機

Info

Publication number
JP2000074616A
JP2000074616A JP10248421A JP24842198A JP2000074616A JP 2000074616 A JP2000074616 A JP 2000074616A JP 10248421 A JP10248421 A JP 10248421A JP 24842198 A JP24842198 A JP 24842198A JP 2000074616 A JP2000074616 A JP 2000074616A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lever
measuring
measuring force
force
movable member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10248421A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3273026B2 (ja
Inventor
Takeshi Yamamoto
武 山本
Takenori Akaike
武則 赤池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitutoyo Corp, Mitsutoyo Kiko Co Ltd filed Critical Mitutoyo Corp
Priority to JP24842198A priority Critical patent/JP3273026B2/ja
Priority to GB9920255A priority patent/GB2341244B/en
Priority to US09/383,990 priority patent/US6295866B1/en
Priority to DE19941899A priority patent/DE19941899B4/de
Publication of JP2000074616A publication Critical patent/JP2000074616A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3273026B2 publication Critical patent/JP3273026B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B3/00Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B3/002Details
    • G01B3/008Arrangements for controlling the measuring force
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/28Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/34Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面粗さ測定が可能な測定力、応答性、分解
能を維持しつつ、測定範囲を拡大することができる表面
追従型測定機を提供する。 【解決手段】 フレーム10と、このフレームに揺動可
能に支持され、先端に触針15を有する測定子11と、
この測定子にかかる測定力を調整可能な測定力調整手段
21と、前記測定子の変位を検出する変位検出手段31
と、前記測定子にかかる測定力を検出する測定力検出手
段41と、この測定力検出手段で検出された測定力検出
値と予め指令された測定力指令値とを比較し、測定力検
出値が測定力指令値になるように前記測定力調整手段を
制御する制御手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面追従型測定機
に関する。詳しくは、触針を被測定物の表面に接触さ
せ、この状態で両者を相対移動させながら被測定物の表
面粗さや輪郭を測定する表面追従型測定機に関する。
【0002】
【背景技術】被測定物の表面粗さを測定するための測定
機として、触針式表面粗さ測定機が知られている。触針
式表面粗さ測定機は、測定器本体と、この測定器本体に
揺動可能に支持され先端に触針を有する測定子と、この
測定子の触針が被測定物の表面に接するように測定子を
付勢する付勢手段と、前記測定子を触針に対して略直交
する方向へ移動させる移動手段と、前記測定子の揺動変
位量を検出する変位センサとを備えた構成である。
【0003】測定に際しては、測定子の触針を被測定物
の表面に接触させた状態において、移動手段によって測
定子を被測定物の表面に沿って移動させ、このときの測
定子の揺動変位量を変位センサによって検出する。この
測定子の揺動変位量と移動量とから被測定物の表面粗さ
を求めることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一般に、触針式表面粗
さ測定機には、 被測定物表面にひっかき傷などがつかないように、低
測定力であること、 触針が断面曲線を忠実にたどるようにするため、測定
子の追従性がよいこと、 被測定物表面の微細な凹凸を検出するため高分解能で
あること、 などが要求される。
【0005】従来、測定子の触針を被測定物の表面に付
勢するたの付勢手段として、スプリングが利用されてい
るが、測定力を小さくする必要から、スプリングの付勢
力の大きさが制限されてしまう。このため、必要な追従
性を得るために、測定子をできるだけ小型軽量化し、ま
た、測定子の揺動変位量を検出する変位センサとして、
差動変圧器、歪みゲージ、容量式センサ、光てこなど、
測定子の作動に負荷にならないものを選択する必要があ
った。
【0006】通常、触針式表面粗さ測定機の測定範囲は
1mm前後であるが、従来の構造では、測定範囲だけを
大きくしようとしても、変位センサの分解能の低下、可
動部重量の増加による応答性低下、測定力の変動増加な
ど、何等かの性能劣化を伴ってしまい、測定範囲拡大が
困難であった。従って、被測定物の輪郭などを測定する
輪郭測定機などを兼用することができなかった。つま
り、被測定物の表面粗さについては表面粗さ測定機によ
って、輪郭については輪郭測定機によって測定するしか
なかった。
【0007】本発明の目的は、従来の欠点を解消するた
めになされたもので、表面粗さ測定が可能な測定力、応
答性、分解能を維持しつつ、測定範囲を拡大することが
できる表面追従型測定機を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の表面追従型測定機は、被測定物に対して相
対移動可能な本体と、この本体に変位可能に支持され、
先端に触針を有する測定子と、この測定子にかかる測定
力を調整可能な測定力調整手段と、前記測定子の変位を
検出する変位検出手段と、前記測定子にかかる測定力を
検出する測定力検出手段と、この測定力検出手段で検出
された測定力検出値と予め指令された測定力指令値とを
比較し、測定力検出値が測定力指令値になるように前記
測定力調整手段を制御する制御手段と、を備えたことを
特徴とする。以上において、測定子は、本体に対して直
線的に変位可能に支持されていてもよく、あるいは、揺
動可能に支持されていてもよい。
【0009】このような構成によれば、測定子の触針が
被測定物の表面に接した状態において、本体と被測定物
とが相対移動すると、測定子の触針が被測定物の表面を
追従しながら変位するので、測定子も被測定物の表面粗
さや輪郭形状によって変位される。すると、この変位が
変位検出手段によって検出され、この検出値から被測定
物の表面粗さや輪郭形状が求められる。ここで、測定子
にかかる測定力が検出されたのち、この測定力検出値が
予め指令された測定力指令値になるように測定力調整手
段が制御されるから、測定子にかかる測定力を全ての測
定範囲において常に一定(予め指令した測定力指令値)
にすることができる。従って、測定子の変位を検出する
変位検出手段として、可動部の重量が重く、かつ、その
可動に大きな駆動力を必要とするもので、広い測定範囲
において高分解能な検出手段を利用できるから、高応答
かつ高分解能を維持しつつ、測定範囲の拡大が可能であ
る。よって、被測定物の表面粗さと輪郭の測定を1つの
測定機で兼用できる。
【0010】以上において、測定子はどのような構成で
もよいが、たとえば、前記本体に第1のレバー回転軸を
介して揺動可能に支持された第1のレバーと、この第1
のレバーに第1のレバー回転軸と同軸上に配置された第
2のレバー回転軸を介して中間部が揺動可能に支持され
かつ先端に触針を有する第2のレバーとを含み、第2の
レバーの後端と第1のレバーとが連結部材を介して連結
されている構成が望ましい。このような構成では、第1
のレバー回転軸と第2のレバー回転軸とが同軸上に設置
されているから、第1のレバーの揺動運動によって第2
のレバーの重心位置が移動することがない。
【0011】この場合において、第2のレバーを、その
重心位置で第2のレバー回転軸を介して第1のレバーに
揺動可能に支持するようにすれば、床や送り機構などか
らの上下、水平方向の振動加速度が第2のレバーの回転
モーメントに変換されることがない。ここで、連結部材
を、測定力検出手段を構成する歪みゲージとすれば、第
2のレバーにかかる測定力のみを精度よく検出できる。
つまり、外部振動に対して、歪みゲージがこれを検出し
ないようになるから、外部振動に対し低感度化できる。
【0012】また、測定力調整手段は、測定子にかかる
測定力を微細に変化させることができるものであればと
のような構成でもよいが、たとえば、前記本体に摺動可
能に設けられかつ前記第1のレバーに連結された可動部
材と、この可動部材を摺動させるアクチュエータとを含
む構成が望ましい。ここで、第1のレバーの揺動を正確
に可動部材に伝達するために、第1のレバーと可動部材
との連結にあたっては、板ばねを利用したリンクなどが
好適である。また、アクチュエータとしては電気、流体
などいずれの信号で駆動できるものでもよい。
【0013】この際、測定子の変位を検出する変位検出
手段を、スケールとディテクタとから構成するととも
に、スケールを前記可動部材に取り付ける一方、ディテ
クタをスケールに所定の隙間を隔てて対向した状態で前
記本体に固定するようにすれば、測定子の変位を高精度
に検出できる。
【0014】また、少なくとも前記可動部材および前記
スケールの重量を打ち消すバランス装置が設けられてい
ることが望ましい。このようにすれば、可動部材やスケ
ールの重量をアクチュエータが支える必要がないので、
アクチュエータの駆動力を小さくでき、かつ、アクチュ
エータからの熱の発生を少なくできる。とくに、バラン
ス装置の構成として、少なくとも可動部材およびスケー
ルの重量に見合った重量のカウンタバランスを備え、そ
のカウンタバランスが前記可動部材の摺動方向に対して
逆方向へ動く構造を備えれば、可動部材の慣性力を打ち
消すことができるから、外部に影響を与えにくく、逆
に、外部からの影響を受けにくい。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図1は本実施形態の表面追従型測
定機を示している。同表面追従型測定機は、被測定物1
を載置する測定台2と、この測定台2上に立設されたコ
ラム3と、このコラム3に沿って上下方向(Z方向)へ
昇降可能に設けられた検出器送り装置4と、この検出器
送り装置4の下方に接続されその検出器送り装置4によ
ってコラム3に対して直交する方向(X方向)へ移動さ
れる検出器5とから構成されている。
【0016】前記検出器5は、図2、図3および図4に
示すように、前記検出器送り装置4に接続される本体と
してのフレーム10を備える。フレーム10には、先端
に触針15を有する測定子11と、この測定子11にか
かる測定力を調整可能な測定力調整手段21と、前記測
定子11の変位を検出する変位検出手段31と、前記測
定子11にかかる測定力を検出する測定力検出手段41
とがそれぞれ設けられている。
【0017】前記測定子11は、前記フレーム10の前
端下部に第1のレバー回転軸12を介して上下方向(Z
方向)へ揺動可能に支持された第1のレバー13と、こ
の第1のレバー13の前端部に第2のレバー回転軸14
を介して上下方向(Z方向)へ揺動可能に支持されかつ
先端に触針15を有する第2のレバー16とから構成さ
れている。第2のレバー16の後端部と第1のレバー1
3の略中間部との間には、前記測定力検出手段41を構
成するとともに連結部材と兼ねる歪みゲージ42が取り
付けられている。
【0018】ここで、測定力を精度よく検出するため
に、床や送り機構などからの上下、水平方向の振動加速
度が第2のレバー16の回転モーメントに変換され、歪
みゲージ42がこれを検出しないように、つまり、外部
振動に対し低感度化するように、第2のレバー回転軸1
4は第2のレバー16の重心位置を支持している。ま
た、第1のレバー13の揺動運動によって第2のレバー
16の重心位置が移動しないように、第1のレバー回転
軸12と第2のレバー回転軸14とは同軸上に設置され
ている。
【0019】また、第1のレバー13と第2のレバー1
6との間には、ダンパ17が設けられている。ダンパ1
7は、第2のレバー16の振動を抑制するためのもの
で、下端が第2のレバー16の側面に固定されかつ上端
が第1のレバー13の側面に僅かの隙間を隔てて対向す
るプレート17Aと、このプレート17Aと第1のレバ
ー13の側面との隙間に介在された粘性流体17Bとか
ら構成されている。
【0020】前記測定力調整手段21は、前記本体10
にリニアガイド22を介して上下方向へ摺動可能に設け
られた可動部材23と、この可動部材23を上下方向
(Z方向)摺動させるアクチュエータ24とを含む。可
動部材23と前記第1のレバー13の後端とは、板ばね
の両面をプレートで挟持したリンク25で連結されてい
る。アクチュエータ24は、前記フレーム10に固定さ
れた磁石24Aと、可動部材23に設けられたコイル2
4Bとからなるボイスコイルによって構成されている。
これにより、可動部材23が上下方向(Z方向)へ移動
すると、リンク25を介して第1のレバー13が揺動さ
れ、その結果、これと同期して第2のレバー16が揺動
される。
【0021】また、前記可動部材23には、バランス装
置26が連結されている。バランス装置26は、前記フ
レーム10にビーム回転軸27Aを介して揺動可能に支
持されたビーム27と、このビーム27の一端と前記可
動部材23とを連結するリンク28(リンク25と同じ
構成)と、前記ビーム27の他端に設けられたカウンタ
バランス29とから構成されている。カウンタバランス
29の重量は、可動側構成部材の重量、具体的には、可
動部材23、スケール32、第1のレバー13、リンク
25,28などの重量に見合った重量に設定されてい
る。
【0022】前記変位検出手段31は、前記可動部材2
3に固定されたスケール32と、このスケール32に僅
かな隙間を隔てて前記フレーム10に固定されたディテ
クタ33とから構成されている。ここで、これらのスケ
ール32およびディテクタ33の検出形式については、
前記可動部材23の変位量を広範囲にかつ高分解能で検
出できるものであれば問わないが、光学式、静電容量
式、磁気式などを用いることができる。
【0023】図5は、前記測定力検出手段41で検出さ
れた測定力検出値と予め指令された測定力指令値とを比
較し、測定力検出値が測定力指令値になるように前記測
定力調整手段21を制御する制御手段51を示してい
る。同制御手段51は、測定力指令手段52と、歪みゲ
ージアンプ42A(前記歪みゲージ42で検出された測
定力検出値の信号を増幅する歪みゲージアンプ42A)
からの出力と前記測定力指令手段52で指令された測定
力指令値とを比較する比較器53と、制御補償器54
と、前記アクチュエータ24を駆動させるドライバ55
とを含み、測定力検出値が測定力指令値になるように前
記アクチュエータ24を作動させる。
【0024】次に、本実施形態の作用を説明する。測定
台2上に被測定物1をセットし、その被測定物1の表面
に触針15が接するように検出器送り装置4の高さ位置
を調整したのち、検出器送り装置4を作動させると、検
出器5がX方向へ移動される。すると、触針15が被測
定物1の表面を追従しながらZ方向へ変位するので、第
2のレバー16も第2のレバー回転軸14を支点として
揺動される。
【0025】第2のレバー16が揺動すると、これに歪
みゲージ42を介して連結された第1のレバー13も第
1のレバー回転軸12を支点として揺動される。する
と、第1のレバー13の揺動がリンク25を介して可動
部材23に伝達される結果、この可動部材23の変位が
変位検出手段31によって検出され、この検出値から被
測定物1の表面粗さや輪郭形状が求められる。
【0026】この間、触針15と被測定物1との接触
力、つまり、第2のレバー16にかかる測定力に応じて
歪みゲージ42の伸び量が変化する。この変化(歪みゲ
ージ42からの出力)が歪みゲージアンプ42Aを介し
て制御手段51に入力されている。制御手段51では、
測定力指令手段52で予め指令された測定力指令値と、
歪みゲージアンプ42Aを通じて与えられる測定力検出
値とを比較し、測定力検出値が測定力指令値になるよう
にアクチュエータ24を作動させる。
【0027】たとえば、測定力検出値が測定力指令値に
対して小さいときには、図6に示すように、可動部材2
3が上方へ移動するようにアクチュエータ24を作動さ
せる。逆に、測定力検出値が測定力指令値に対して大き
いときには、図7に示すように、可動部材23が下方へ
移動するようにアクチュエータ24を作動させる。この
ようにして、全ての測定範囲において、測定力検出値が
測定力指令値になるように制御される。
【0028】従って、本実施形態によれば、第2のレバ
ー16にかかる測定力を検出したのち、この測定力検出
値が予め指令された測定力指令値になるようにアクチュ
エータ24が制御されるから、第2のレバー16にかか
る測定力を全ての測定範囲において常に一定にすること
ができる。このことは、第2のレバー16(測定子1
1)の変位を検出する変位検出手段31として、可動部
の重量が重く、かつ、その可動に大きな駆動力を必要と
するもので、広い測定範囲において高分解能な検出手段
を利用できるから、高応答かつ高分解能を維持しつつ、
測定範囲の拡大が可能である。
【0029】具体的には、変位検出手段31を、第2の
レバー16の揺動に伴って直線移動するスケール32
と、これに所定の隙間を隔てて対向配置されたディテク
タ33とを有する直線変位検出器によって構成したの
で、高応答かつ高分解能を維持しつつ、測定範囲の拡大
が可能である。よって、被測定物1の表面粗さと輪郭の
測定を1つの測定機で兼用できる。
【0030】また、測定子11は、フレーム10に第1
のレバー回転軸12を介して揺動可能に支持された第1
のレバー13と、この第1のレバー13に第1のレバー
回転軸12と同軸上に配置された第2のレバー回転軸1
4を介して中間部が揺動可能に支持されかつ先端に触針
15を有する第2のレバー16とを含み、第2のレバー
16の後端と第1のレバー13とを歪みゲージ42を介
して連結した構成であるから、第2のレバー16が揺動
すると、歪みゲージ42を介して第1のレバー13も揺
動し、その揺動量が変位検出手段31によって検出され
るから、つまり、第2のレバー16の揺動量を第1のレ
バー13によって、てこ比を変えて変位検出手段31に
伝達することができるから、分解能を変化させることも
可能で、高精度の検出が可能である。
【0031】この際、第2のレバー16は、その重心位
置で第2のレバー回転軸14を介して第1のレバー13
に揺動可能に支持されているから、床や送り機構などか
らの上下、水平方向の振動加速度が第2のレバー16の
回転モーメントに変換されることがない。従って、外部
振動に対して、歪みゲージ42がこれを検出しないよう
になるから、外部振動に対し低感度化できる。しかも、
第1のレバー回転軸12と第2のレバー回転軸14とが
同軸上に設置されているから、第1のレバー13の揺動
運動によって第2のレバー16の重心位置が移動するこ
とがない。
【0032】また、測定力調整手段21は、フレーム1
0にリニアガイド22を介して摺動可能に設けられかつ
第1のレバー13にリンク25を介して連結された可動
部材23と、この可動部材23を摺動させるアクチュエ
ータ24とを含んで構成したので、アクチュエータ24
の駆動によって可動部材23を摺動させるだけで、測定
力を変化させることができる。しかも、アクチュエータ
24は、磁石24Aとコイル24Bとからなるボイスコ
イルによって構成したから、簡単な構成で測定力を微細
に調整できる。
【0033】また、可動部材23やスケール32などの
重量を打ち消すバランス装置26を設けたので、可動部
材23やスケール32の重量をアクチュエータ24が支
える必要がないので、アクチュエータ24の駆動力を小
さくでき、かつ、アクチュエータ24からの熱の発生を
少なくできる。とくに、バランス装置26の構成とし
て、可動部材23やスケール32の重量に見合った重量
のカウンタバランス29を備え、そのカウンタバランス
29が可動部材23の摺動方向に対して逆方向へ動く構
造としたので、可動部材23などの慣性力を打ち消すこ
とができるから、外部に影響を与えにくく、逆に、外部
からの影響を受けにくいという利点がある。
【0034】なお、上記実施形態では、測定子11を、
第1のレバー13と第2のレバー16とによって構成し
たが、1本のレバーのみから構成してもよい。この場
合、その重心位置でフレーム10に揺動可能に支持すれ
ばよい。
【0035】また、上記実施形態では、測定子11をフ
レーム10に対して揺動可能に支持したが、たとえば、
図8に示すように、第1のレバー13を可動部材23と
一体化させ、レバー16(測定子11)をスケール32
の長手方向へ直線的に移動可能に支持するようにしても
よい。即ち、可動部材23にレバー回転軸14を介して
レバー16を支持し、歪みゲージ42の出力を基に、レ
バー16(測定子11)にかかる測定力検出値が測定力
指令値になるようにアクチュエータ24を作動させる。
その結果、レバー16(測定子11)は、測定中、常に
同じ姿勢を維持するように制御される。従って、触針1
5が被測定物1の表面に沿って移動すると、被測定物1
の高さの変化に追従して、レバー16(測定子11)は
姿勢を変えることなく、上下に平行移動するので、上記
実施形態における円弧誤差の影響を排除することができ
る。しかも、この構造の場合、レバー回転軸14が可動
部材23に直接固定されているから、上記実施形態の軸
受機構よりも簡単にできる。さらに、上記実施形態に比
べ、リンク25が不要になるので、つまり、部品点数を
低減できるから、測定機を安価にかつコンパクトに製作
できる。
【0036】また、上記実施形態において、第2のレバ
ー16を交換可能に構成することもできる。たとえば、
図9に示すように、前記第2のレバー回転軸14に揺動
可能に支持される角筒状の第1部材16Aと、この第1
部材16Aに抜差可能に設けられ先端に触針15を有す
る第2部材16Bと、この第2部材16Bが第1部材1
6A内に挿入された状態で第2部材16Bを第1部材1
6Aに押圧する板ばね16Cとから構成する。このよう
にすれば、第2部材16Bを長さの異なるものに適宜交
換しながら測定することができる。
【0037】また、測定力調整手段21、変位検出手段
31、測定力検出手段41としては、上記実施形態で述
べた構成に限らず、他の構成でもよい。たとえば、測定
力調整手段21としては、測定子11にかかる測定力を
変化させることができるものであれば、流体を利用した
アクチュエータなどでもよい。また、変位検出手段31
については、広い測定範囲にわたって高分解能な測定が
行えるものであればいずれでもよい。さらに、測定力検
出手段41としては、測定力によって長さが変わるばね
を設け、この変形量から測定力を検出するようにしても
よい。
【0038】
【発明の効果】本発明の表面追従型測定機によれば、表
面粗さ測定が可能な測定力、応答性、分解能を維持しつ
つ、測定範囲を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の表面追従型測定機の一実施形態を示す
正面図である。
【図2】同上実施形態における検出器の内部構造を示す
斜視図である。
【図3】同上実施形態における検出器の内部構造を示す
正面図である。
【図4】同上実施形態における検出器の内部構造を示す
側面図である。
【図5】同上実施形態における制御手段を示すブロック
図である。
【図6】同上実施形態において可動部材とカウンタバラ
ンスとが互いに離れる方向へ変位するときの様子を示す
図である。
【図7】同上実施形態において可動部材とカウンタバラ
ンスとが互いに接近する方向へ変位するときの様子を示
す図である。
【図8】測定子をその長手方向に対して直交する方向へ
直線的に移動可能に支持した例を示す図である。
【図9】同上実施形態の第2のレバーを2つの部材から
構成した例を示す図である。
【符号の説明】
1 被測定物 10 フレーム(本体) 11 測定子 12 第1のレバー回転軸 13 第1のレバー 14 第2のレバー回転軸 15 触針 16 第2のレバー 21 測定力調整手段 23 可動部材 24 アクチュエータ 26 バランス装置 29 カウンタバランス 31 変位検出手段 32 スケール 33 ディテクタ 41 測定力検出手段 42 歪みゲージ(連結部材) 51 制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F063 AA41 AA43 CA10 DA02 DA05 DB04 DC01 DD08 EB02 EB23 KA01 ZA01 ZA03 2F069 AA60 AA62 DD20 GG01 GG06 GG11 GG52 GG59 GG62 HH01 JJ06 LL03 LL07 MM04 MM21 MM23

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被測定物に対して相対移動可能な本体
    と、 この本体に変位可能に支持され、先端に触針を有する測
    定子と、 この測定子にかかる測定力を調整可能な測定力調整手段
    と、 前記測定子の変位を検出する変位検出手段と、 前記測定子にかかる測定力を検出する測定力検出手段
    と、 この測定力検出手段で検出された測定力検出値と予め指
    令された測定力指令値とを比較し、測定力検出値が測定
    力指令値になるように前記測定力調整手段を制御する制
    御手段と、 を備えたことを特徴とする表面追従型測定機。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の表面追従型測定機にお
    いて、 前記測定子は、前記本体に第1のレバー回転軸を介して
    揺動可能に支持された第1のレバーと、この第1のレバ
    ーに第1のレバー回転軸と同軸上に配置された第2のレ
    バー回転軸を介して中間部が揺動可能に支持されかつ先
    端に触針を有する第2のレバーとを含み、第2のレバー
    の後端と第1のレバーとが連結部材を介して連結されて
    いることを特徴とする表面追従型測定機。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の表面追従型測定機にお
    いて、 前記第2のレバーは、その重心位置で第2のレバー回転
    軸を介して第1のレバーに揺動可能に支持されているこ
    とを特徴とする表面追従型測定機。
  4. 【請求項4】 請求項2または請求項3に記載の表面追
    従型測定機において、 前記連結部材は、測定力検出手段を構成する歪みゲージ
    であることを特徴とする表面追従型測定機。
  5. 【請求項5】 請求項2〜請求項4のいずれかに記載の
    表面追従型測定機において、 前記測定力調整手段は、前記本体に摺動可能に設けられ
    かつ前記第1のレバーに連結された可動部材と、この可
    動部材を摺動させるアクチュエータとを含むことを特徴
    とする表面追従型測定機。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の表面追従型測定機にお
    いて、 前記変位検出手段は、前記可動部材に取り付けられたス
    ケールと、このスケールに所定の隙間を隔てて対向し前
    記本体に固定されたディテクタとから構成されているこ
    とを特徴とする表面追従型測定機。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の表面追従型測定機にお
    いて、 少なくとも前記可動部材および前記スケールの重量を打
    ち消すバランス装置が設けられていることを特徴とする
    表面追従型測定機。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の表面追従型測定機にお
    いて、 前記バランス装置は、少なくとも可動部材および前記ス
    ケールの重量に見合った重量のカウンタバランスを備
    え、そのカウンタバランスが前記可動部材の摺動方向に
    対して逆方向へ動く構造を備えていることを特徴とする
    表面追従型測定機。
JP24842198A 1998-09-02 1998-09-02 表面追従型測定機 Expired - Fee Related JP3273026B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24842198A JP3273026B2 (ja) 1998-09-02 1998-09-02 表面追従型測定機
GB9920255A GB2341244B (en) 1998-09-02 1999-08-26 Surface tracking measuring machine
US09/383,990 US6295866B1 (en) 1998-09-02 1999-08-26 Surface-tracking measuring machine
DE19941899A DE19941899B4 (de) 1998-09-02 1999-09-02 Oberflächenabtastende Messmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24842198A JP3273026B2 (ja) 1998-09-02 1998-09-02 表面追従型測定機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000074616A true JP2000074616A (ja) 2000-03-14
JP3273026B2 JP3273026B2 (ja) 2002-04-08

Family

ID=17177883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24842198A Expired - Fee Related JP3273026B2 (ja) 1998-09-02 1998-09-02 表面追従型測定機

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6295866B1 (ja)
JP (1) JP3273026B2 (ja)
DE (1) DE19941899B4 (ja)
GB (1) GB2341244B (ja)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007155696A (ja) * 2005-11-08 2007-06-21 Mitsutoyo Corp 形状測定機
JP2007327826A (ja) * 2006-06-07 2007-12-20 Ulvac Japan Ltd 表面形状測定用触針式段差計の力の補正方法
JP2008026128A (ja) * 2006-07-20 2008-02-07 Mitsutoyo Corp 表面追従型測定器
JP2008286563A (ja) * 2007-05-16 2008-11-27 Etou Denki Kk 厚み測定装置及び該厚み測定装置を用いた熱拡散率又は熱伝導率測定装置
JP2010276513A (ja) * 2009-05-29 2010-12-09 Mitsutoyo Corp 表面性状測定機用検出器
EP2345869A1 (en) 2010-01-07 2011-07-20 Mitutoyo Corporation Lever-type detector, stylus, and automatic stylus exchanger
JP2012225742A (ja) * 2011-04-19 2012-11-15 Mitsutoyo Corp 表面性状測定機
JP2012225743A (ja) * 2011-04-19 2012-11-15 Mitsutoyo Corp 表面性状測定機
WO2013103070A1 (ja) * 2012-01-04 2013-07-11 株式会社東京精密 輪郭形状表面粗さ測定装置および輪郭形状表面粗さ測定方法
US8701301B2 (en) 2011-04-19 2014-04-22 Mitutoyo Corporation Surface texture measuring instrument
JP2014081341A (ja) * 2012-10-18 2014-05-08 Mitsutoyo Corp 測定機及びその測定力調整方法
CN104976980A (zh) * 2014-04-09 2015-10-14 株式会社三丰 形状测量机
JP2019174358A (ja) * 2018-03-29 2019-10-10 株式会社東京精密 形状測定機
JP2020131375A (ja) * 2019-02-21 2020-08-31 新明工業株式会社 高精度加工システムおよび高精度加工方法

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1299902B1 (it) * 1998-03-13 2000-04-04 Marposs Spa Testa, apparecchiatura e metodo per il controllo di dimensioni lineari di pezzi meccanici.
JP4061524B2 (ja) * 2000-12-27 2008-03-19 ダイプラ・ウィンテス株式会社 積層構造破壊強度評価方法
US6640459B1 (en) * 2001-02-15 2003-11-04 Fast Forward Devices, Llc Multidimensional contact mechanics measurement system
US6678964B2 (en) * 2001-10-11 2004-01-20 Robert Bosch Gmbh Tracer device
CA2414250A1 (en) * 2001-12-21 2003-06-21 Magna International Inc. Electronic measuring device
JP3967274B2 (ja) * 2003-02-27 2007-08-29 株式会社ミツトヨ 測定装置
JP3834817B2 (ja) * 2003-05-30 2006-10-18 株式会社東京精密 測定ヘッド
JP2005016972A (ja) * 2003-06-23 2005-01-20 Tokyo Seimitsu Co Ltd 測定ヘッド
JP4330388B2 (ja) * 2003-07-28 2009-09-16 株式会社ミツトヨ 倣いプローブ
JP2005055282A (ja) * 2003-08-04 2005-03-03 Tokyo Seimitsu Co Ltd 測定方法及び測定装置
JP4783575B2 (ja) * 2005-03-24 2011-09-28 シチズンホールディングス株式会社 接触式変位測長器
JP4923441B2 (ja) * 2005-05-26 2012-04-25 株式会社ジェイテクト 形状測定器
JP2007171022A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Canon Inc 走査プローブ装置
CN101339083B (zh) * 2007-07-06 2010-09-29 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 接触式测量装置
DE102009020294A1 (de) * 2009-05-07 2010-11-18 Mahr Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Messung eines Oberflächenprofils
GB201007186D0 (en) * 2010-04-30 2010-06-09 Renishaw Plc Changeable task module counterweight
JP5639934B2 (ja) * 2011-03-09 2014-12-10 株式会社ミツトヨ 表面性状測定機
FR2972526B1 (fr) * 2011-03-10 2016-05-20 Commissariat Energie Atomique Dispositif de mesure de l'etat de surface d'une surface
DE102011104228B4 (de) 2011-05-13 2014-12-31 Ludwig Nanopräzision GmbH Vorrichtung zur Längenmessung und Verwendung der Vorrichtung zur Bestimmung physikalischer Eigenschaften von Messobjekten
CN103185541A (zh) * 2011-12-29 2013-07-03 杭州工具量具有限公司 一种基于dsp芯片系统高精度粗糙仪
EP2642242B1 (en) * 2012-03-22 2020-01-08 Balance Systems S.r.L. Measuring device including feeler for workpieces
FR3001799B1 (fr) * 2013-02-07 2017-01-13 Commissariat Energie Atomique Dispositif de mesure de l'etat de surface d'une surface
JP5745664B1 (ja) * 2014-03-14 2015-07-08 株式会社東京精密 双方向変位検出器
CN106705849B (zh) * 2017-01-25 2019-06-21 上海新时达电气股份有限公司 线结构光传感器标定方法
JP6361757B1 (ja) * 2017-02-24 2018-07-25 株式会社東京精密 表面測定機用検出器
CN107289872A (zh) * 2017-06-28 2017-10-24 京东方科技集团股份有限公司 测高装置
US11175121B2 (en) * 2017-12-28 2021-11-16 GUILIN JINGZHUN Meas. and Control Tech. Co., Ltd. Lever indicator
KR101944080B1 (ko) * 2018-07-24 2019-01-30 황재은 형상측정기
CN112902826B (zh) * 2021-04-23 2023-01-06 中国计量科学研究院 一种杠杆式表面轮廓测量传感器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB552675A (en) * 1941-09-16 1943-04-20 Kapella Ltd Improvements in or relating to apparatus for measuring or indicating the shape of a surface or the degree of roughness thereof
JPS5728082Y2 (ja) * 1975-03-19 1982-06-18
JPS5635774Y2 (ja) * 1976-10-08 1981-08-24
DE2950627A1 (de) * 1979-12-15 1981-06-19 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Anordnung zur messung von oberflaechenprofilen
DE3152731C2 (de) * 1981-02-14 1986-11-27 Mitutoyo Mfg. Co., Ltd., Tokio/Tokyo Konturmeßinstrument
DE3309122A1 (de) * 1983-03-15 1984-09-20 Mauser-Werke Oberndorf Gmbh, 7238 Oberndorf Tastkopf fuer messeinrichtungen
US4574625A (en) * 1983-04-12 1986-03-11 Federal Products Corporation Surface finish, displacement and contour scanner
GB8803847D0 (en) * 1988-02-18 1988-03-16 Renishaw Plc Mounting for surface-sensing device
DE4013742C2 (de) * 1990-04-28 1994-06-30 Focus Mestechnik Gmbh & Co Kg Abtastkopf für eine Maschine zum Ausmessen der Mikrooberflächenkontur von Werkstücken
US5309755A (en) * 1992-10-02 1994-05-10 Tencor Instruments Profilometer stylus assembly insensitive to vibration
US5705741A (en) 1994-12-22 1998-01-06 Tencor Instruments Constant-force profilometer with stylus-stabilizing sensor assembly, dual-view optics, and temperature drift compensation

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007155696A (ja) * 2005-11-08 2007-06-21 Mitsutoyo Corp 形状測定機
JP2007327826A (ja) * 2006-06-07 2007-12-20 Ulvac Japan Ltd 表面形状測定用触針式段差計の力の補正方法
JP2008026128A (ja) * 2006-07-20 2008-02-07 Mitsutoyo Corp 表面追従型測定器
JP2008286563A (ja) * 2007-05-16 2008-11-27 Etou Denki Kk 厚み測定装置及び該厚み測定装置を用いた熱拡散率又は熱伝導率測定装置
JP2010276513A (ja) * 2009-05-29 2010-12-09 Mitsutoyo Corp 表面性状測定機用検出器
JP2011158466A (ja) * 2010-01-07 2011-08-18 Mitsutoyo Corp てこ式検出器、スタイラス、及びスタイラス自動交換装置
EP2345869A1 (en) 2010-01-07 2011-07-20 Mitutoyo Corporation Lever-type detector, stylus, and automatic stylus exchanger
US8869601B2 (en) 2010-01-07 2014-10-28 Mitutoyo Corporation Lever-type detector, stylus, and automatic stylus exchanger
JP2012225742A (ja) * 2011-04-19 2012-11-15 Mitsutoyo Corp 表面性状測定機
JP2012225743A (ja) * 2011-04-19 2012-11-15 Mitsutoyo Corp 表面性状測定機
US8701301B2 (en) 2011-04-19 2014-04-22 Mitutoyo Corporation Surface texture measuring instrument
US9074865B2 (en) 2012-01-04 2015-07-07 Tokyo Seimitsu Co., Ltd. Contour and surface texture measuring instrument and contour and surface texture measuring method
WO2013103070A1 (ja) * 2012-01-04 2013-07-11 株式会社東京精密 輪郭形状表面粗さ測定装置および輪郭形状表面粗さ測定方法
JP5301061B1 (ja) * 2012-01-04 2013-09-25 株式会社東京精密 輪郭形状表面粗さ測定装置および輪郭形状表面粗さ測定方法
JP2014081341A (ja) * 2012-10-18 2014-05-08 Mitsutoyo Corp 測定機及びその測定力調整方法
CN104976980A (zh) * 2014-04-09 2015-10-14 株式会社三丰 形状测量机
DE102015004521A1 (de) 2014-04-09 2015-10-15 Mitutoyo Corporation Formvermessungsmaschine und Formvermessungsverfahren
JP2015200589A (ja) * 2014-04-09 2015-11-12 株式会社ミツトヨ 形状測定機
US9518811B2 (en) 2014-04-09 2016-12-13 Mitutoyo Corporation Form measuring machine
CN104976980B (zh) * 2014-04-09 2018-08-07 株式会社三丰 形状测量机
DE102015004521B4 (de) 2014-04-09 2021-12-02 Mitutoyo Corporation Formvermessungsmaschine und Formvermessungsverfahren
JP2019174358A (ja) * 2018-03-29 2019-10-10 株式会社東京精密 形状測定機
JP7121895B2 (ja) 2018-03-29 2022-08-19 株式会社東京精密 形状測定機
JP2020131375A (ja) * 2019-02-21 2020-08-31 新明工業株式会社 高精度加工システムおよび高精度加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
GB9920255D0 (en) 1999-10-27
GB2341244A (en) 2000-03-08
DE19941899A1 (de) 2000-03-09
JP3273026B2 (ja) 2002-04-08
DE19941899B4 (de) 2009-07-30
GB2341244B (en) 2003-01-15
US6295866B1 (en) 2001-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3273026B2 (ja) 表面追従型測定機
US7191541B1 (en) Temperature compensation system for a coordinate measuring machine
US7784333B2 (en) Measurement control device and measurement control method
US8191408B2 (en) Measuring instrument
CN100461365C (zh) 高精度硅片台及其定位方法
US7437911B2 (en) Method and system for operating an air gauge at programmable or constant standoff
KR101699111B1 (ko) 운동학적 굴곡 어레인지먼트를 채용한 지지 스테이지를 갖는 주사형 프로브 현미경
JP2003042742A (ja) 接触式プローブ
JP2019100874A (ja) 形状測定装置
WO2019214197A1 (zh) 基于双层气浮的悬臂式直线运动基准装置
JP6198393B2 (ja) 接触式三次元形状測定装置及びプローブ制御方法
US4447179A (en) Tracer head adjustment method
JP2966214B2 (ja) 表面形状計測装置
JPH0954027A (ja) 2軸載荷試験装置
JPH05332766A (ja) 倣いプローブ
JP2001249018A (ja) 表面機械特性測定装置及びその測定方法
JP2009063417A (ja) 形状測定装置及び形状測定装置の制御方法
JP3542182B2 (ja) 顕微鏡焦点調整機構
JPS63223539A (ja) 微小領域強度試験装置
JP2638157B2 (ja) 形状測定装置及びその方法
JPH08254470A (ja) 荷重測定装置
JPH07128049A (ja) 変位検出装置
JP2004340868A (ja) 接触式プローブの圧力制御の安定化方法
CN117589616A (zh) 用于压痕仪的压痕头
JP2004286710A (ja) リニアスケールの取付方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20020115

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080125

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110125

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140125

Year of fee payment: 12

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees