JP2003057026A - プローブのアライメント調整装置、その装置を備えた測定機およびプローブのアライメント調整方法 - Google Patents
プローブのアライメント調整装置、その装置を備えた測定機およびプローブのアライメント調整方法Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
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- G01B5/24—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 プローブの角度と穴の角度とを正確に一致さ
せることができ、プローブの破損を防止することができ
るプローブのアライメント調整装置、その装置を備えた
測定機およびプローブのアライメント調整方法を提供す
る。 【解決手段】 被測定部の形状を測定するプローブ２２
の角度を、測定の前に調整するプローブのアライメント
調整装置１０であって、プローブ２２の角度が基準とな
る軸線に沿うように、プローブ２２の角度を調整可能な
角度調整手段２１を備えている。これにより、プローブ
の角度と基準となる軸線とは、測定の前に常に一致した
状態とされ、測定に際して、プローブの角度と穴の角度
とを正確に一致させることができる。その結果、深穴等
に挿入させてもその側面にプローブが干渉することがな
くなり、プローブの破損を防止することができる。
せることができ、プローブの破損を防止することができ
るプローブのアライメント調整装置、その装置を備えた
測定機およびプローブのアライメント調整方法を提供す
る。 【解決手段】 被測定部の形状を測定するプローブ２２
の角度を、測定の前に調整するプローブのアライメント
調整装置１０であって、プローブ２２の角度が基準とな
る軸線に沿うように、プローブ２２の角度を調整可能な
角度調整手段２１を備えている。これにより、プローブ
の角度と基準となる軸線とは、測定の前に常に一致した
状態とされ、測定に際して、プローブの角度と穴の角度
とを正確に一致させることができる。その結果、深穴等
に挿入させてもその側面にプローブが干渉することがな
くなり、プローブの破損を防止することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、深穴や深ねじ穴等
の形状を測定する際等に用いられるプローブの角度を、
測定前に調整するアライメント調整装置、その装置を備
えた測定機およびプローブのアライメント調整方法に関
する。
の形状を測定する際等に用いられるプローブの角度を、
測定前に調整するアライメント調整装置、その装置を備
えた測定機およびプローブのアライメント調整方法に関
する。
【０００２】
【背景技術】従来、接触式のタッチ信号プローブを使用
する例として、特許第２９０２２８５号公報の三次元位
置制御システムが知られている。この公報の三次元位置
制御システムでは、設置位置と形状偏差が既知の基準球
を、被校正プローブで測定し、求めた基準球の中心座標
から被校正プローブの誤差を求めている。
する例として、特許第２９０２２８５号公報の三次元位
置制御システムが知られている。この公報の三次元位置
制御システムでは、設置位置と形状偏差が既知の基準球
を、被校正プローブで測定し、求めた基準球の中心座標
から被校正プローブの誤差を求めている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記公報の被校正プロ
ーブでは、プローブ先端の測定球の位置誤差を求めるた
めのものであるが、タッチ信号プローブでは、前記のよ
うな位置測定に限らず、ねじ穴や深穴等の穴の側面形状
や、円筒度を測定することが行われる。この場合、穴の
奥までプローブを挿入しなければ測定することができな
い。しかし、プローブが長いと、そのプローブの軸心が
傾いた状態でプローブが設置される可能性がある。その
ため、例えば深穴センサ用プローブでは、その先端部は
校正できたとしても、プローブが傾いていると、そのプ
ローブを深穴に挿入しようとしたときに、途中で深穴の
壁部分と干渉し、それ以上入っていかないという問題が
ある。この場合、わずかな干渉に気づかずに挿入しよう
とすると、センサが破損するおそれがある。
ーブでは、プローブ先端の測定球の位置誤差を求めるた
めのものであるが、タッチ信号プローブでは、前記のよ
うな位置測定に限らず、ねじ穴や深穴等の穴の側面形状
や、円筒度を測定することが行われる。この場合、穴の
奥までプローブを挿入しなければ測定することができな
い。しかし、プローブが長いと、そのプローブの軸心が
傾いた状態でプローブが設置される可能性がある。その
ため、例えば深穴センサ用プローブでは、その先端部は
校正できたとしても、プローブが傾いていると、そのプ
ローブを深穴に挿入しようとしたときに、途中で深穴の
壁部分と干渉し、それ以上入っていかないという問題が
ある。この場合、わずかな干渉に気づかずに挿入しよう
とすると、センサが破損するおそれがある。
【０００４】本発明の目的は、プローブの角度と穴の角
度とを正確に一致させることができ、プローブの破損を
防止することができるプローブのアライメント調整装
置、その装置を備えた測定機およびプローブのアライメ
ント調整方法を提供することにある。
度とを正確に一致させることができ、プローブの破損を
防止することができるプローブのアライメント調整装
置、その装置を備えた測定機およびプローブのアライメ
ント調整方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、被計測部の形状を測定するプローブの角度を測定の
前に調整するプローブのアライメント調整装置であっ
て、前記プローブの角度が基準となる軸線に沿うように
当該プローブの角度を調整可能な角度調整手段を備えて
いることを特徴とするプローブのアライメント調整装置
である。
は、被計測部の形状を測定するプローブの角度を測定の
前に調整するプローブのアライメント調整装置であっ
て、前記プローブの角度が基準となる軸線に沿うように
当該プローブの角度を調整可能な角度調整手段を備えて
いることを特徴とするプローブのアライメント調整装置
である。
【０００６】このような本発明によれば、プローブの角
度が基準となる軸線と異なっている際には、角度調整手
段により、プローブの角度は基準となる軸線に沿うよう
に調整される。プローブの角度と基準となる軸線とは、
測定の前に常に一致した状態とされるので、測定に際し
て、プローブの角度と穴の角度とを正確に一致させるこ
とができる。そのため、深穴等に挿入させてもその側面
に干渉することなく、プローブの破損を防止することが
できる。
度が基準となる軸線と異なっている際には、角度調整手
段により、プローブの角度は基準となる軸線に沿うよう
に調整される。プローブの角度と基準となる軸線とは、
測定の前に常に一致した状態とされるので、測定に際し
て、プローブの角度と穴の角度とを正確に一致させるこ
とができる。そのため、深穴等に挿入させてもその側面
に干渉することなく、プローブの破損を防止することが
できる。
【０００７】以上の本発明において、基準の軸線は、水
平、垂直および斜め等、どの方向の軸線であってもよ
い。また、角度調整手段は、プローブの角度を基準とな
る軸線に沿うように調整可能であれば、どのような構造
のものであってもよい。例えば、プローブを装着した部
材にハンドルを設けておいてそのハンドルを適宜回すこ
とにより、前記部材とともにプローブの角度を調整する
ようにしたもの、ねじ部材を利用してプローブの角度を
調整するようにしたもの、あるいは、ねじ部材に替えて
マイクロメータヘッド等を利用してプローブの角度を調
整するようにしたもの等、が適用できる。
平、垂直および斜め等、どの方向の軸線であってもよ
い。また、角度調整手段は、プローブの角度を基準とな
る軸線に沿うように調整可能であれば、どのような構造
のものであってもよい。例えば、プローブを装着した部
材にハンドルを設けておいてそのハンドルを適宜回すこ
とにより、前記部材とともにプローブの角度を調整する
ようにしたもの、ねじ部材を利用してプローブの角度を
調整するようにしたもの、あるいは、ねじ部材に替えて
マイクロメータヘッド等を利用してプローブの角度を調
整するようにしたもの等、が適用できる。
【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のプローブのアライメント調整装置において、前記角度
調整手段は、前記プローブにおける第１平面内の角度の
微調整を可能とする第１マイクロメータヘッドおよび前
記プローブにおける第２平面内の角度の微調整を可能と
する第２マイクロメータヘッドを備えて構成されている
ことを特徴とするものである。
のプローブのアライメント調整装置において、前記角度
調整手段は、前記プローブにおける第１平面内の角度の
微調整を可能とする第１マイクロメータヘッドおよび前
記プローブにおける第２平面内の角度の微調整を可能と
する第２マイクロメータヘッドを備えて構成されている
ことを特徴とするものである。
【０００９】このような本発明によれば、プローブの第
１平面内の角度は第１マイクロメータヘッドにより微調
整され、プローブの第２平面内の角度は第２マイクロメ
ータヘッドにより微調整される。２平面内の角度の微調
整が、それぞれマイクロメータヘッドにより行われるの
で、きわめて小さな誤差でも基準線に合わせることがで
き、正確なアライメント調整が可能となる。なお、通常
は第１平面と第２平面とは直交するように選択する。
１平面内の角度は第１マイクロメータヘッドにより微調
整され、プローブの第２平面内の角度は第２マイクロメ
ータヘッドにより微調整される。２平面内の角度の微調
整が、それぞれマイクロメータヘッドにより行われるの
で、きわめて小さな誤差でも基準線に合わせることがで
き、正確なアライメント調整が可能となる。なお、通常
は第１平面と第２平面とは直交するように選択する。
【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載のプローブのアライメント調整装置にお
いて、前記基準となる軸線と対応する基準線が予め正確
に調整された標準体のエッジ面により構成され、このエ
ッジ面と対比可能な対比基準線が表示されかつ所定位置
に固定可能な表示体と、この表示体が設けられるととも
に前記エッジ面を観察する観察手段とを備えて構成さ
れ、前記エッジ面と一致した前記表示体の対比基準線
が、前記角度調整手段によるプローブの角度を調整する
際の基準となることを特徴とするものである。
請求項２に記載のプローブのアライメント調整装置にお
いて、前記基準となる軸線と対応する基準線が予め正確
に調整された標準体のエッジ面により構成され、このエ
ッジ面と対比可能な対比基準線が表示されかつ所定位置
に固定可能な表示体と、この表示体が設けられるととも
に前記エッジ面を観察する観察手段とを備えて構成さ
れ、前記エッジ面と一致した前記表示体の対比基準線
が、前記角度調整手段によるプローブの角度を調整する
際の基準となることを特徴とするものである。
【００１１】このような本発明によれば、観察手段に設
けられた表示体の対比基準線が、基準となる軸線と対応
するエッジ面に一致するように調整され、この対比基準
線に基づいてプローブの角度が調整される。観察手段で
対比基準線とプローブとを対比しながら調整できるの
で、調整が容易となる。
けられた表示体の対比基準線が、基準となる軸線と対応
するエッジ面に一致するように調整され、この対比基準
線に基づいてプローブの角度が調整される。観察手段で
対比基準線とプローブとを対比しながら調整できるの
で、調整が容易となる。
【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
のプローブのアライメント調整装置において、前記観察
手段は、焦点位置に置かれた前記標準体のエッジ面また
は前記プローブを観察可能な顕微鏡で構成されるととも
に、前記表示体は前記顕微鏡の接眼レンズ近傍に設けら
れるレチクルで構成され、前記顕微鏡は、前記第１平面
に直交する第１方向または前記第２平面に直交する第２
方向のいずれかの方向から観察可能となっていることを
特徴とするものである。
のプローブのアライメント調整装置において、前記観察
手段は、焦点位置に置かれた前記標準体のエッジ面また
は前記プローブを観察可能な顕微鏡で構成されるととも
に、前記表示体は前記顕微鏡の接眼レンズ近傍に設けら
れるレチクルで構成され、前記顕微鏡は、前記第１平面
に直交する第１方向または前記第２平面に直交する第２
方向のいずれかの方向から観察可能となっていることを
特徴とするものである。
【００１３】このような本発明によれば、顕微鏡で見な
がらレチクルとエッジ面とが調整され、次いで、レチク
ルに合わせてプローブが調整される。しかも、レチクル
に合わせてのプローブの調整は、２方向からの観察に基
づいて行われるので、より正確な調整が可能となる。
がらレチクルとエッジ面とが調整され、次いで、レチク
ルに合わせてプローブが調整される。しかも、レチクル
に合わせてのプローブの調整は、２方向からの観察に基
づいて行われるので、より正確な調整が可能となる。
【００１４】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
のプローブのアライメント調整装置において、前記顕微
鏡は、取付台にアームを介して前記第１方向、第２方向
の２方向に回動可能に設けられていることを特徴とする
ものである。このような本発明によれば、顕微鏡は取付
台に設けられ第１方向、第２方向の２方向に回動可能と
なっており、アームを回動させれば顕微鏡も一体的に回
動するので、２方向への移動が容易である。
のプローブのアライメント調整装置において、前記顕微
鏡は、取付台にアームを介して前記第１方向、第２方向
の２方向に回動可能に設けられていることを特徴とする
ものである。このような本発明によれば、顕微鏡は取付
台に設けられ第１方向、第２方向の２方向に回動可能と
なっており、アームを回動させれば顕微鏡も一体的に回
動するので、２方向への移動が容易である。
【００１５】請求項６に記載の発明は、請求項１ないし
請求項５のいずれかに記載のプローブのアライメント調
整装置において、前記プローブのアスペクト比は２０以
上であることを特徴とするものである。このような本発
明によれば、深穴に対して細長のプローブを挿入して測
定する場合に、プローブの軸線を基準軸に容易に一致さ
せることができるので、プローブの取付姿勢の誤差によ
って被測定物の被計測部とプローブの不慮の干渉発生を
未然に防止することができる。これによって被測定物や
プローブの破損防止が図れる。また、干渉によるプロー
ブの変形によって、測定の信頼性が低下することも防止
できる。
請求項５のいずれかに記載のプローブのアライメント調
整装置において、前記プローブのアスペクト比は２０以
上であることを特徴とするものである。このような本発
明によれば、深穴に対して細長のプローブを挿入して測
定する場合に、プローブの軸線を基準軸に容易に一致さ
せることができるので、プローブの取付姿勢の誤差によ
って被測定物の被計測部とプローブの不慮の干渉発生を
未然に防止することができる。これによって被測定物や
プローブの破損防止が図れる。また、干渉によるプロー
ブの変形によって、測定の信頼性が低下することも防止
できる。
【００１６】請求項７に記載の発明は、請求項１ないし
請求項６のいずれかに記載のプローブのアライメント調
整装置を備えて構成されていることを特徴とする測定機
である。このような本発明によれば、測定機がアライメ
ント調整装置を備えて構成され、このアライメント調整
装置は、被計測部の測定前にプローブの角度を微調整で
きるので、深穴等の測定を行う際、プローブの角度を深
穴等に一致させてから行える。従って、プローブの破損
を防止できる測定機とすることができる。
請求項６のいずれかに記載のプローブのアライメント調
整装置を備えて構成されていることを特徴とする測定機
である。このような本発明によれば、測定機がアライメ
ント調整装置を備えて構成され、このアライメント調整
装置は、被計測部の測定前にプローブの角度を微調整で
きるので、深穴等の測定を行う際、プローブの角度を深
穴等に一致させてから行える。従って、プローブの破損
を防止できる測定機とすることができる。
【００１７】請求項８に記載の発明は、被計測部の形状
を測定するプローブの角度を測定の前に調整するプロー
ブのアライメント調整方法であって、前記プローブの角
度が基準となる軸線と異なるとき、前記プローブの角度
を前記基準となる軸線に沿うように角度調整手段により
調整することを特徴とするプローブのアライメント調整
方法である。
を測定するプローブの角度を測定の前に調整するプロー
ブのアライメント調整方法であって、前記プローブの角
度が基準となる軸線と異なるとき、前記プローブの角度
を前記基準となる軸線に沿うように角度調整手段により
調整することを特徴とするプローブのアライメント調整
方法である。
【００１８】このような本発明によれば、プローブの角
度が基準となる軸線と異なっている際には、角度調整手
段により、プローブの角度は基準となる軸線に沿うよう
に調整される。プローブの角度と基準となる軸線とは、
測定の前に常に一致した状態とされるので、測定に際し
て、プローブの角度と穴の角度とを正確に一致させるこ
とができる。そのため、深穴等に挿入させてもその側面
に干渉することなく、プローブの破損を防止することが
できる。
度が基準となる軸線と異なっている際には、角度調整手
段により、プローブの角度は基準となる軸線に沿うよう
に調整される。プローブの角度と基準となる軸線とは、
測定の前に常に一致した状態とされるので、測定に際し
て、プローブの角度と穴の角度とを正確に一致させるこ
とができる。そのため、深穴等に挿入させてもその側面
に干渉することなく、プローブの破損を防止することが
できる。
【００１９】請求項９に記載の発明は、請求項８に記載
のプローブのアライメント調整方法において、前記基準
となる軸線と対応する基準線が予め正確に調整された標
準体のエッジ面により構成され、このエッジ面および前
記プローブの角度を観察する観察手段に、前記エッジ面
と対比可能な対比基準線が表示された表示体を設け、所
定位置におかれた前記エッジ面に対して前記表示体の対
比基準線が一致するように表示体を調整し、その後、前
記所定位置におかれたプローブに対して前記観察手段に
より表示体の対比基準線を対比させ、この対比基準線と
前記プローブの第１平面内および第２平面内の少なくと
もいずれかの角度とがずれているとき、前記角度調整手
段を構成するとともに、前記第１平面内の角度の微調整
を行う第１マイクロメータヘッドおよび第２平面内の角
度の微調整を行う第２マイクロメータヘッドの少なくと
もいずれかにより前記プローブの角度を前記対比基準線
に合わせて調整することを特徴とするものである。
のプローブのアライメント調整方法において、前記基準
となる軸線と対応する基準線が予め正確に調整された標
準体のエッジ面により構成され、このエッジ面および前
記プローブの角度を観察する観察手段に、前記エッジ面
と対比可能な対比基準線が表示された表示体を設け、所
定位置におかれた前記エッジ面に対して前記表示体の対
比基準線が一致するように表示体を調整し、その後、前
記所定位置におかれたプローブに対して前記観察手段に
より表示体の対比基準線を対比させ、この対比基準線と
前記プローブの第１平面内および第２平面内の少なくと
もいずれかの角度とがずれているとき、前記角度調整手
段を構成するとともに、前記第１平面内の角度の微調整
を行う第１マイクロメータヘッドおよび第２平面内の角
度の微調整を行う第２マイクロメータヘッドの少なくと
もいずれかにより前記プローブの角度を前記対比基準線
に合わせて調整することを特徴とするものである。
【００２０】このような本発明によれば、観察手段で対
比基準線とプローブとを対比しながら調整できるので、
調整が容易となる。また、２平面内の角度の微調整が、
それぞれマイクロメータヘッドにより行われるので、き
わめて小さな誤差でも基準線に合わせることができ、正
確なアライメント調整が可能となる。
比基準線とプローブとを対比しながら調整できるので、
調整が容易となる。また、２平面内の角度の微調整が、
それぞれマイクロメータヘッドにより行われるので、き
わめて小さな誤差でも基準線に合わせることができ、正
確なアライメント調整が可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１には、深穴や深ねじ穴等の形
状を測定する測定機１が示されている。この測定機１
は、測定対象物Ｗを載置するテーブル２と、このテーブ
ル２を三次元方向へ相対移動させる相対移動手段３と、
プローブのアライメント調整装置（以下、単に調整装置
という）１０とを備えて構成されている。そして、この
ような測定機１は、調整装置１０によって、測定対象物
Ｗの測定の前に、プローブ２２の角度を基準軸に一致さ
せる調整、すなわちアライメント調整を行った後、その
プローブ２２によって、測定対象物Ｗの形状、例えば図
１０に示すようなねじ穴の形状等を計測するようになっ
ている。
に基づいて説明する。図１には、深穴や深ねじ穴等の形
状を測定する測定機１が示されている。この測定機１
は、測定対象物Ｗを載置するテーブル２と、このテーブ
ル２を三次元方向へ相対移動させる相対移動手段３と、
プローブのアライメント調整装置（以下、単に調整装置
という）１０とを備えて構成されている。そして、この
ような測定機１は、調整装置１０によって、測定対象物
Ｗの測定の前に、プローブ２２の角度を基準軸に一致さ
せる調整、すなわちアライメント調整を行った後、その
プローブ２２によって、測定対象物Ｗの形状、例えば図
１０に示すようなねじ穴の形状等を計測するようになっ
ている。
【００２２】相対移動手段３は、テーブル２を前後方向
（第２方向であるＹ軸方向）へ移動可能に支持したベー
ス４と、このベース４の両側にわたって立設された門形
フレーム５と、この門形フレーム５の水平ビーム５Ａに
左右方向（第１方向であるＸ軸方向）へ移動可能に支持
されたＸスライダ６と、このＸスライダ６に上下方向
（基準となる軸線であるＺ軸方向）へ昇降可能に支持さ
れたＺスライダ７とを含み構成され、このＺスライダ７
の下端には、表示体であるターゲット１９および調整装
置１０を構成する角度調整手段２１が装着されている。
（第２方向であるＹ軸方向）へ移動可能に支持したベー
ス４と、このベース４の両側にわたって立設された門形
フレーム５と、この門形フレーム５の水平ビーム５Ａに
左右方向（第１方向であるＸ軸方向）へ移動可能に支持
されたＸスライダ６と、このＸスライダ６に上下方向
（基準となる軸線であるＺ軸方向）へ昇降可能に支持さ
れたＺスライダ７とを含み構成され、このＺスライダ７
の下端には、表示体であるターゲット１９および調整装
置１０を構成する角度調整手段２１が装着されている。
【００２３】ターゲット１９は、図４にも示すようにＺ
スライダ７に設けられ、その先端には、基準面となるエ
ッジ面１９Ａが形成されている。このエッジ面１９Ａ
は、直交する２面を備え、その各々の面は、正確に基準
となる第１平面であるＸＺ平面及び第２平面であるＹＺ
平面と平行に仕上げられ、後述するレチクル１８の対比
基準線の基準となるものである。言い換えれば、レチク
ル１８の対比基準線をエッジ面１９Ａに合わせること
で、プローブ２２のＺ軸方向を正確に位置決めするとき
の基準となるものである。ターゲット１９は、図示しな
いジョイスティック等で所定の位置に移動されるように
なっている。なお、ＸＺ平面とはＸ軸とＺ軸とを含む平
面で、ＹＺ平面とはＹ軸とＺ軸とを含む平面である。
スライダ７に設けられ、その先端には、基準面となるエ
ッジ面１９Ａが形成されている。このエッジ面１９Ａ
は、直交する２面を備え、その各々の面は、正確に基準
となる第１平面であるＸＺ平面及び第２平面であるＹＺ
平面と平行に仕上げられ、後述するレチクル１８の対比
基準線の基準となるものである。言い換えれば、レチク
ル１８の対比基準線をエッジ面１９Ａに合わせること
で、プローブ２２のＺ軸方向を正確に位置決めするとき
の基準となるものである。ターゲット１９は、図示しな
いジョイスティック等で所定の位置に移動されるように
なっている。なお、ＸＺ平面とはＸ軸とＺ軸とを含む平
面で、ＹＺ平面とはＹ軸とＺ軸とを含む平面である。
【００２４】調整装置１０は、図２，３にも示すよう
に、テーブル２に設けられたプローブ観察手段１１と、
Ｚスライダ７に設けられた前記角度調整手段２１とを備
えて構成されている。プローブ観察手段１１は、テーブ
ル２に固定される取付けプレート１２と、この取付けプ
レート１２に回動部１３Ａを介して回動可能、かつ、取
付けプレート１２から離れる方向に水平方向に延びる支
持アーム１３と、この支持アーム１３の回動部１３Ａと
は反対側端部に立設された支柱１４と、この支柱１４に
支持アーム１３に沿い、かつ、取付けプレート１２側に
向かって設けられた取付台１５と、この取付台１５に取
付けられた顕微鏡１６とを備えて構成されている。
に、テーブル２に設けられたプローブ観察手段１１と、
Ｚスライダ７に設けられた前記角度調整手段２１とを備
えて構成されている。プローブ観察手段１１は、テーブ
ル２に固定される取付けプレート１２と、この取付けプ
レート１２に回動部１３Ａを介して回動可能、かつ、取
付けプレート１２から離れる方向に水平方向に延びる支
持アーム１３と、この支持アーム１３の回動部１３Ａと
は反対側端部に立設された支柱１４と、この支柱１４に
支持アーム１３に沿い、かつ、取付けプレート１２側に
向かって設けられた取付台１５と、この取付台１５に取
付けられた顕微鏡１６とを備えて構成されている。
【００２５】回動部１３Ａの中心と顕微鏡１６の焦点位
置Ｆとは、同一垂直面上に位置しており、また、顕微鏡
１６の軸線と支持アーム１３の軸線とは、同一垂直面上
に重なるように配置されている。従って、顕微鏡１６と
支持アーム１３とは、焦点位置Ｆを中心に水平面内で、
Ｘ軸とＹ軸との２方向に９０°回動可能となっており、
その結果、２方向からの観察が可能となっている。
置Ｆとは、同一垂直面上に位置しており、また、顕微鏡
１６の軸線と支持アーム１３の軸線とは、同一垂直面上
に重なるように配置されている。従って、顕微鏡１６と
支持アーム１３とは、焦点位置Ｆを中心に水平面内で、
Ｘ軸とＹ軸との２方向に９０°回動可能となっており、
その結果、２方向からの観察が可能となっている。
【００２６】取付けプレート１２上には、互いに直交す
る面を有する２つのストッパ１７が設けられ、これらの
ストッパ１７の面に、回動する支持アーム１３の対向す
る側面が接触可能となっており、これにより、支持アー
ム１３は９０°以上回転しないように構成されている。
る面を有する２つのストッパ１７が設けられ、これらの
ストッパ１７の面に、回動する支持アーム１３の対向す
る側面が接触可能となっており、これにより、支持アー
ム１３は９０°以上回転しないように構成されている。
【００２７】顕微鏡１６は、焦点位置Ｆと対向する光軸
が水平な対物レンズ部１６Ａと、この対物レンズ部１６
Ａに対して、α°の角度で立ち上がった筒部の先端に設
けられた接眼レンズ部１６Ｂとを備えて構成されてい
る。顕微鏡１６の接眼レンズ部１６Ｂの近傍には、表示
体であるレチクル１８が設けられている。レチクル１８
には、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、対比基準線Ｃ
が記入されており、また、レチクル１８は、顕微鏡１６
の筒部に対して回動可能、かつ、所定位置で固定可能と
なっている。
が水平な対物レンズ部１６Ａと、この対物レンズ部１６
Ａに対して、α°の角度で立ち上がった筒部の先端に設
けられた接眼レンズ部１６Ｂとを備えて構成されてい
る。顕微鏡１６の接眼レンズ部１６Ｂの近傍には、表示
体であるレチクル１８が設けられている。レチクル１８
には、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、対比基準線Ｃ
が記入されており、また、レチクル１８は、顕微鏡１６
の筒部に対して回動可能、かつ、所定位置で固定可能と
なっている。
【００２８】前記角度調整手段２１は、図６〜９に示す
ように、前記Ｚスライダ７の下端に取付けられるプロー
ブユニット２３および、このプローブユニット２３に設
けられる第１マイクロメータヘッド２５、第２マイクロ
メータヘッド２６を含んで構成され、第１マイクロメー
タヘッド２５は、プローブ２２のＸＺ平面内の角度を微
調整可能となっており、第２マイクロメータヘッド２６
は、プローブ２２のＹＺ平面内の角度を微調整可能とな
っている。
ように、前記Ｚスライダ７の下端に取付けられるプロー
ブユニット２３および、このプローブユニット２３に設
けられる第１マイクロメータヘッド２５、第２マイクロ
メータヘッド２６を含んで構成され、第１マイクロメー
タヘッド２５は、プローブ２２のＸＺ平面内の角度を微
調整可能となっており、第２マイクロメータヘッド２６
は、プローブ２２のＹＺ平面内の角度を微調整可能とな
っている。
【００２９】プローブユニット２３は、Ｚスライダ７に
取付けられる取付け枠体２８を備え、この取付け枠体２
８の下方には、断面Ｌ字状の支持部材２９が固着され、
この支持部材２９の下方には固定部材３０が固着されて
いる。固定部材３０には、図６に示すように、水平プレ
ート部の一端側、かつ、図７に示すように、固定部材３
０の幅方向両端部に、下方に突出する２枚の突出プレー
ト３０Ａが設けられており、この突出プレート３０Ａの
部位では、図７に示すように断面コ字状となっている。
なお、突出プレート３０Ａは、Ｙ軸方向に沿って配置さ
れている。
取付けられる取付け枠体２８を備え、この取付け枠体２
８の下方には、断面Ｌ字状の支持部材２９が固着され、
この支持部材２９の下方には固定部材３０が固着されて
いる。固定部材３０には、図６に示すように、水平プレ
ート部の一端側、かつ、図７に示すように、固定部材３
０の幅方向両端部に、下方に突出する２枚の突出プレー
ト３０Ａが設けられており、この突出プレート３０Ａの
部位では、図７に示すように断面コ字状となっている。
なお、突出プレート３０Ａは、Ｙ軸方向に沿って配置さ
れている。
【００３０】固定部材３０には、揺動部材３１が第２軸
受３２によって連結されており、この揺動部材３１に
は、上面に凸状部３１Ａが形成されるとともに、下面に
凹状部３１Ｂが形成されている。揺動部材３１は、固定
部材３０とほぼ等しい平面大きさを有し、また、凸状部
３１Ａは、固定部材３０の突出プレート３０Ａの幅寸法
に対応し、かつ、コ字状部に挟み込まれており、両者３
０Ａ、３１Ａの間には、図７に示すように上記第２軸受
３２が設けられている。
受３２によって連結されており、この揺動部材３１に
は、上面に凸状部３１Ａが形成されるとともに、下面に
凹状部３１Ｂが形成されている。揺動部材３１は、固定
部材３０とほぼ等しい平面大きさを有し、また、凸状部
３１Ａは、固定部材３０の突出プレート３０Ａの幅寸法
に対応し、かつ、コ字状部に挟み込まれており、両者３
０Ａ、３１Ａの間には、図７に示すように上記第２軸受
３２が設けられている。
【００３１】第２軸受３２は、２組のピボット軸受で構
成され、突出プレート３０Ａに円錐部を有する軸受部を
設け、凸状部３１Ａに円錐部を有する軸部を設けた構造
となっており、一方側の突出プレート３０Ａの軸受部は
押え部材３３で押えられている。また、凸状部３１Ａの
上面と固定部材３０のプレート部の下面との間には、所
定寸法の隙間Ｋ（図９参照）があけられている。以上の
ように、凸状部３１Ａが固定部材３０の突出プレート３
０Ａ間に挟み込まれ、両者３０Ａ、３１Ａが第２軸受３
２によって連結されているため、また、凸状部３１Ａの
上面と固定部材３０のプレート部の下面との間に隙間Ｋ
があけられているため、揺動部材３１は、ＹＺ平面内に
揺動可能となっている。
成され、突出プレート３０Ａに円錐部を有する軸受部を
設け、凸状部３１Ａに円錐部を有する軸部を設けた構造
となっており、一方側の突出プレート３０Ａの軸受部は
押え部材３３で押えられている。また、凸状部３１Ａの
上面と固定部材３０のプレート部の下面との間には、所
定寸法の隙間Ｋ（図９参照）があけられている。以上の
ように、凸状部３１Ａが固定部材３０の突出プレート３
０Ａ間に挟み込まれ、両者３０Ａ、３１Ａが第２軸受３
２によって連結されているため、また、凸状部３１Ａの
上面と固定部材３０のプレート部の下面との間に隙間Ｋ
があけられているため、揺動部材３１は、ＹＺ平面内に
揺動可能となっている。
【００３２】揺動部材３１の下方には、上部に凸状部３
４Ａを有するプローブ取付け部材３４が第１軸受３５を
介してＸＺ平面内に揺動可能に連結されている。すなわ
ち、プローブ取付け部材３４は、揺動部材３１に連結さ
れる第１部材３４Ｂと、この第１部材３４Ｂと一体的に
下方に延びて固着され、かつ、プローブ２２を装着する
第２部材３４Ｃとを含み構成されている。プローブ２２
は、第２部材３４Ｃの先端にプローブ装着部３４Ｄを介
して装着される。プローブ取付け部材３４の凸状部３４
Ａは、揺動部材３１の下部の凹状部３１Ｂ内に挟み込ま
れるとともに、両者３４Ａ、３１Ｂにわたって設けられ
た第１軸受３５により連結されている。
４Ａを有するプローブ取付け部材３４が第１軸受３５を
介してＸＺ平面内に揺動可能に連結されている。すなわ
ち、プローブ取付け部材３４は、揺動部材３１に連結さ
れる第１部材３４Ｂと、この第１部材３４Ｂと一体的に
下方に延びて固着され、かつ、プローブ２２を装着する
第２部材３４Ｃとを含み構成されている。プローブ２２
は、第２部材３４Ｃの先端にプローブ装着部３４Ｄを介
して装着される。プローブ取付け部材３４の凸状部３４
Ａは、揺動部材３１の下部の凹状部３１Ｂ内に挟み込ま
れるとともに、両者３４Ａ、３１Ｂにわたって設けられ
た第１軸受３５により連結されている。
【００３３】第１軸受３５は、第２軸受３２と同様、２
組のピボット軸受で構成され、凹状部３１Ｂに円錐部を
有する軸受部を設け、凸状部３４Ａに円錐部を有する軸
部を設けた構造となっており、一方側の凹状部３１Ｂの
軸受部は前記押え部材３３で押えられている。また、凸
状部３４Ａの上面と揺動部材３１のプレート部の下面と
の間には、前記所定寸法の隙間Ｋ（図７参照）があけら
れている。以上のように、凸状部３４Ａが凹状部３１Ｂ
間に挟み込まれ、両者３４Ａ、３１Ｂが第１軸受３５に
よって連結されているため、また、凸状部３４Ａの上面
と揺動部材３１のプレート部の下面との間に隙間Ｋがあ
けられているため、プローブ取付け部材３４は、ＸＺ平
面内に揺動可能となっている。
組のピボット軸受で構成され、凹状部３１Ｂに円錐部を
有する軸受部を設け、凸状部３４Ａに円錐部を有する軸
部を設けた構造となっており、一方側の凹状部３１Ｂの
軸受部は前記押え部材３３で押えられている。また、凸
状部３４Ａの上面と揺動部材３１のプレート部の下面と
の間には、前記所定寸法の隙間Ｋ（図７参照）があけら
れている。以上のように、凸状部３４Ａが凹状部３１Ｂ
間に挟み込まれ、両者３４Ａ、３１Ｂが第１軸受３５に
よって連結されているため、また、凸状部３４Ａの上面
と揺動部材３１のプレート部の下面との間に隙間Ｋがあ
けられているため、プローブ取付け部材３４は、ＸＺ平
面内に揺動可能となっている。
【００３４】そして、以上の取付け枠体２８、支持部材
２９、固定部材３０、揺動部材３１、第２軸受３２、プ
ローブ取付け部材３４、第１軸受３５を含んで前記プロ
ーブユニット２３が構成されている。第２部材３４Ｃの
先端に装着される前記プローブ２２は、例えば、図１０
に示すような深ねじ穴１００を計測することができるよ
うに形成されている。
２９、固定部材３０、揺動部材３１、第２軸受３２、プ
ローブ取付け部材３４、第１軸受３５を含んで前記プロ
ーブユニット２３が構成されている。第２部材３４Ｃの
先端に装着される前記プローブ２２は、例えば、図１０
に示すような深ねじ穴１００を計測することができるよ
うに形成されている。
【００３５】前記プローブ取付け部材３４の第１部材３
４Ｂには、プローブ２２のＸＺ平面内の角度を微調整す
る第１マイクロメータヘッド２５が設けられ、また、揺
動部材３１には、プローブ２２のＹＺ平面内の角度を微
調整する第２マイクロメータヘッド２６が設けられてい
る。
４Ｂには、プローブ２２のＸＺ平面内の角度を微調整す
る第１マイクロメータヘッド２５が設けられ、また、揺
動部材３１には、プローブ２２のＹＺ平面内の角度を微
調整する第２マイクロメータヘッド２６が設けられてい
る。
【００３６】すなわち、第１マイクロメータヘッド２５
は、第１部材３４Ｂの他端（第１軸受３５を挟んで第２
部材３４Ｃの反対側）上方にヘッド部２５Ａが突出し、
下方に目盛部２５Ｂが位置するように、クランプ２５Ｃ
が、第１部材３４Ｂの薄板部を挟み込んで取付けられて
いる。そして、目盛部２５Ｂを回すことによりヘッド部
２５Ａを前進させたとき、その先端は、揺動部材３１の
下面に接触可能となっている。
は、第１部材３４Ｂの他端（第１軸受３５を挟んで第２
部材３４Ｃの反対側）上方にヘッド部２５Ａが突出し、
下方に目盛部２５Ｂが位置するように、クランプ２５Ｃ
が、第１部材３４Ｂの薄板部を挟み込んで取付けられて
いる。そして、目盛部２５Ｂを回すことによりヘッド部
２５Ａを前進させたとき、その先端は、揺動部材３１の
下面に接触可能となっている。
【００３７】また、第１部材３４Ｂと揺動部材３１との
間、かつ、第１マイクロメータヘッド２５を挟んだ両側
位置に第１ばね３７が架けわたされている。これらの第
１ばね３７のコイル先端部は、第１部材３４Ｂと揺動部
材３１とに埋め込まれた固定ピン３８にそれぞれ引っか
けられ、両部材３４Ｂ，３１の第１マイクロメータヘッ
ド２５側同士を常時近づける方向に付勢している。
間、かつ、第１マイクロメータヘッド２５を挟んだ両側
位置に第１ばね３７が架けわたされている。これらの第
１ばね３７のコイル先端部は、第１部材３４Ｂと揺動部
材３１とに埋め込まれた固定ピン３８にそれぞれ引っか
けられ、両部材３４Ｂ，３１の第１マイクロメータヘッ
ド２５側同士を常時近づける方向に付勢している。
【００３８】従って、第１マイクロメータヘッド２５の
目盛部２５Ｂを所定方向に回し、その先端で揺動部材３
１の他端側の下面を突き上げれば、その力が第１軸受３
５から凸状部３４Ａを経由して第１部材３４Ｂ、つまり
プローブ取付け部材３４に伝わり、図７においてプロー
ブ取付け部材３４をＸＺ平面内において反時計回り方向
へ回転させることができるようになっている。これに対
して、第１マイクロメータヘッド２５を反対方向に回す
と、第１ばね３７の作用により、図７においてプローブ
取付け部材３４をＸＺ平面内において時計回り方向へ回
転させることができるようになる。このように、目盛部
２５Ｂを回す量の調整をすることでプローブ２２のＸＺ
平面内回転角度の微調整を行うことができる。
目盛部２５Ｂを所定方向に回し、その先端で揺動部材３
１の他端側の下面を突き上げれば、その力が第１軸受３
５から凸状部３４Ａを経由して第１部材３４Ｂ、つまり
プローブ取付け部材３４に伝わり、図７においてプロー
ブ取付け部材３４をＸＺ平面内において反時計回り方向
へ回転させることができるようになっている。これに対
して、第１マイクロメータヘッド２５を反対方向に回す
と、第１ばね３７の作用により、図７においてプローブ
取付け部材３４をＸＺ平面内において時計回り方向へ回
転させることができるようになる。このように、目盛部
２５Ｂを回す量の調整をすることでプローブ２２のＸＺ
平面内回転角度の微調整を行うことができる。
【００３９】第２マイクロメータヘッド２６は、前述の
ように、揺動部材３１の他端（第２軸受３２の反対側）
に設けられている。第２マイクロメータヘッド２６は、
揺動部材３１の上方にヘッド部２６Ａが突出し、下方に
目盛部２６Ｂが位置するように、クランプ２６Ｃが揺動
部材３１の薄板部を挟み込んで取付けられている。そし
て、目盛部２６Ｂを回すことによりヘッド部２６Ａを前
進させたとき、その先端は、固定部材３０の水平プレー
ト部の下面に接触可能となっている。
ように、揺動部材３１の他端（第２軸受３２の反対側）
に設けられている。第２マイクロメータヘッド２６は、
揺動部材３１の上方にヘッド部２６Ａが突出し、下方に
目盛部２６Ｂが位置するように、クランプ２６Ｃが揺動
部材３１の薄板部を挟み込んで取付けられている。そし
て、目盛部２６Ｂを回すことによりヘッド部２６Ａを前
進させたとき、その先端は、固定部材３０の水平プレー
ト部の下面に接触可能となっている。
【００４０】また、揺動部材３１と固定部材３０との
間、かつ、第２マイクロメータヘッド２６を挟んだ位置
には、図６に示すように第２ばね４０が架けわたされて
いる。これらの第２ばね４０のコイル先端部は、揺動部
材３１と固定部材３０とに埋め込まれた前記固定ピン３
８にそれぞれ引っかけられ、両部材３１，３０の第２マ
イクロメータヘッド２６側同士を常時近づける方向に付
勢している。
間、かつ、第２マイクロメータヘッド２６を挟んだ位置
には、図６に示すように第２ばね４０が架けわたされて
いる。これらの第２ばね４０のコイル先端部は、揺動部
材３１と固定部材３０とに埋め込まれた前記固定ピン３
８にそれぞれ引っかけられ、両部材３１，３０の第２マ
イクロメータヘッド２６側同士を常時近づける方向に付
勢している。
【００４１】従って、第２マイクロメータヘッド２６の
目盛部２６Ｂを所定方向に回し、その先端で固定部材３
０の他端側の下面を突き上げれば、その力が第２軸受３
２から凸状部３１Ａを経由して揺動部材３１Ｂに伝わ
り、図８においてプローブ取付け部材３４をＹＺ平面内
において反時計回り方向へ回転させることができるよう
になっている。これに対して、第２マイクロメータヘッ
ド２６を反対方向に回すと、第２ばね４０の作用によ
り、図８においてプローブ取付け部材３４をＹＺ平面内
において時計回り方向へ回転させることができるように
なる。このように、目盛部２６Ｂを回す量の調整をする
ことでプローブ２２のＹＺ平面内回転角度の微調整を行
うことができる。
目盛部２６Ｂを所定方向に回し、その先端で固定部材３
０の他端側の下面を突き上げれば、その力が第２軸受３
２から凸状部３１Ａを経由して揺動部材３１Ｂに伝わ
り、図８においてプローブ取付け部材３４をＹＺ平面内
において反時計回り方向へ回転させることができるよう
になっている。これに対して、第２マイクロメータヘッ
ド２６を反対方向に回すと、第２ばね４０の作用によ
り、図８においてプローブ取付け部材３４をＹＺ平面内
において時計回り方向へ回転させることができるように
なる。このように、目盛部２６Ｂを回す量の調整をする
ことでプローブ２２のＹＺ平面内回転角度の微調整を行
うことができる。
【００４２】次に、以上のような構成の測定機１によ
り、深ねじ穴１００の測定を行う手順を説明する。ま
ず、プローブ２２がＺ軸方向、つまり深ねじ穴１００の
方向と一致するように正確に取付けられているか否かを
調整装置１０により調整する。この際、まず、Ｚスライ
ダ７に取付けられているターゲット１９のエッジ面１９
Ａを焦点位置Ｆに移動させる。次いで、顕微鏡１６の軸
線を例えばＸ軸に沿った方向に角度を設定するととも
に、接眼レンズで、焦点位置Ｆに設定されているエッジ
面１９Ａを覗き、レチクル１８の対比基準線Ｃをエッジ
面１９Ａに重ね合わせて、両者が一致するまでレチクル
１８を回し、レチクル１８の調整を完了する。調整完了
のレチクル１８を顕微鏡１６に対してその状態を維持し
て固定する。
り、深ねじ穴１００の測定を行う手順を説明する。ま
ず、プローブ２２がＺ軸方向、つまり深ねじ穴１００の
方向と一致するように正確に取付けられているか否かを
調整装置１０により調整する。この際、まず、Ｚスライ
ダ７に取付けられているターゲット１９のエッジ面１９
Ａを焦点位置Ｆに移動させる。次いで、顕微鏡１６の軸
線を例えばＸ軸に沿った方向に角度を設定するととも
に、接眼レンズで、焦点位置Ｆに設定されているエッジ
面１９Ａを覗き、レチクル１８の対比基準線Ｃをエッジ
面１９Ａに重ね合わせて、両者が一致するまでレチクル
１８を回し、レチクル１８の調整を完了する。調整完了
のレチクル１８を顕微鏡１６に対してその状態を維持し
て固定する。
【００４３】この後、ターゲット１９を焦点位置Ｆから
離すとともに、Ｚスライダ７に取付けられている角度調
整手段２１のプローブ２２を焦点位置Ｆに合わせる。次
いで、顕微鏡１６をＸ軸方向から覗き、レチクル１８の
対比基準線Ｃをプローブ２２に重ね合わせ、両者のずれ
を観察する。プローブ２２の角度が正確にレチクル１８
の対比基準線Ｃと一致していれば、今度はプローブ２２
の角度をＹ軸方向から観察するために、顕微鏡１６を水
平面内で９０°回動させ、レチクル１８の対比基準線Ｃ
をプローブ２２に重ね合わせ、両者のずれを観察する。
Ｙ軸方向のずれも発見されなかったら、相対移動手段３
の駆動によりテーブル２上に載置された測定対象物を適
宜移動させた後固定し、深ねじ穴１００にプローブ２２
を挿入して形状測定を行う。
離すとともに、Ｚスライダ７に取付けられている角度調
整手段２１のプローブ２２を焦点位置Ｆに合わせる。次
いで、顕微鏡１６をＸ軸方向から覗き、レチクル１８の
対比基準線Ｃをプローブ２２に重ね合わせ、両者のずれ
を観察する。プローブ２２の角度が正確にレチクル１８
の対比基準線Ｃと一致していれば、今度はプローブ２２
の角度をＹ軸方向から観察するために、顕微鏡１６を水
平面内で９０°回動させ、レチクル１８の対比基準線Ｃ
をプローブ２２に重ね合わせ、両者のずれを観察する。
Ｙ軸方向のずれも発見されなかったら、相対移動手段３
の駆動によりテーブル２上に載置された測定対象物を適
宜移動させた後固定し、深ねじ穴１００にプローブ２２
を挿入して形状測定を行う。
【００４４】顕微鏡１６による観察でレチクル１８の基
準軸に対してプローブ２２の角度がＹ軸方向から見て一
致していないときは、第１マイクロメータヘッド２５の
目盛部２５Ｂを所定方向に回し、その先端で揺動部材３
１の他端側下面の突き上げ量を変化させる。そうする
と、第１軸受３５を支点として、揺動部材３１の凹状部
３１Ａ側がＸＺ平面内で所定寸法分だけ回転する。プロ
ーブ２２のＸＺ平面内の角度がレチクル１８の対比基準
線Ｃに一致するまで目盛部２５Ｂを回し、角度の微調整
が行われる。
準軸に対してプローブ２２の角度がＹ軸方向から見て一
致していないときは、第１マイクロメータヘッド２５の
目盛部２５Ｂを所定方向に回し、その先端で揺動部材３
１の他端側下面の突き上げ量を変化させる。そうする
と、第１軸受３５を支点として、揺動部材３１の凹状部
３１Ａ側がＸＺ平面内で所定寸法分だけ回転する。プロ
ーブ２２のＸＺ平面内の角度がレチクル１８の対比基準
線Ｃに一致するまで目盛部２５Ｂを回し、角度の微調整
が行われる。
【００４５】顕微鏡１６による観察でレチクル１８の基
準軸に対してプローブ２２の角度がＸ軸方向からみて一
致していないときは、第２マイクロメータヘッド２６の
目盛部２６Ｂを所定方向に回し、その先端で固定部材３
０の他端側下面の突き上げ量を変化させる。そうする
と、第２軸受３２を支点として、固定部材３０の突出プ
レート３０Ａ側がＹＺ平面内で所定寸法だけ回転する。
プローブ２２のＹＺ平面内の角度がレチクル１８の対比
基準線Ｃに一致するまで目盛部２６Ｂを回し、角度の微
調整が行われる。そして、プローブ２２のＺ軸におい
て、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の角度がレチクル１８の対
比基準線Ｃに対して一致したら、前述のように、そのプ
ローブ２２を深ねじ穴１００に挿入させて形状等の測定
を行う。
準軸に対してプローブ２２の角度がＸ軸方向からみて一
致していないときは、第２マイクロメータヘッド２６の
目盛部２６Ｂを所定方向に回し、その先端で固定部材３
０の他端側下面の突き上げ量を変化させる。そうする
と、第２軸受３２を支点として、固定部材３０の突出プ
レート３０Ａ側がＹＺ平面内で所定寸法だけ回転する。
プローブ２２のＹＺ平面内の角度がレチクル１８の対比
基準線Ｃに一致するまで目盛部２６Ｂを回し、角度の微
調整が行われる。そして、プローブ２２のＺ軸におい
て、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の角度がレチクル１８の対
比基準線Ｃに対して一致したら、前述のように、そのプ
ローブ２２を深ねじ穴１００に挿入させて形状等の測定
を行う。
【００４６】このような本実施形態によれば、次のよう
な効果を得ることができる。 （１）プローブ２２の角度が深ねじ穴１００の基準線、
つまりＺ軸と異なっている際に、測定前の段階で、角度
調整手段２１により、プローブ２２の角度をＺ軸におい
てＸ軸方向およびＹ軸方向に調整して、深ねじ穴１００
の方向と一致させることができる。そのため、プローブ
２２を穴１００の側面に干渉させることなく奥まで挿入
させることができ、これにより、プローブ２２の破損を
防止できるとともに、正確な測定が可能となる。
な効果を得ることができる。 （１）プローブ２２の角度が深ねじ穴１００の基準線、
つまりＺ軸と異なっている際に、測定前の段階で、角度
調整手段２１により、プローブ２２の角度をＺ軸におい
てＸ軸方向およびＹ軸方向に調整して、深ねじ穴１００
の方向と一致させることができる。そのため、プローブ
２２を穴１００の側面に干渉させることなく奥まで挿入
させることができ、これにより、プローブ２２の破損を
防止できるとともに、正確な測定が可能となる。
【００４７】（２）プローブ２２の角度を調整するため
の基準となるレチクル１８の対比基準線Ｃは、顕微鏡１
６を覗きながら、Ｚ軸に対応して予め正確に調整された
ターゲット１９のエッジ面１９Ａに合わせることで設定
することができるので、対比基準線Ｃの調整が容易とな
る。 （３）プローブ２２の角度調整は、顕微鏡１６を覗きな
がら、レチクル１８の対比基準線Ｃをプローブ２２に重
ね合わせて、互いに一致するまで角度調整手段２１によ
り調整すればよく、プローブ２２をその都度、深ねじ穴
１００等に沿わせる必要もなくできるので、角度調整の
効率がよい。また、目視による角度のずれが困難なプロ
ーブでも、顕微鏡１６を覗きながら、レチクル１８の対
比基準線Ｃをプローブに重ね合せればよいので、容易に
角度の調整ができる。
の基準となるレチクル１８の対比基準線Ｃは、顕微鏡１
６を覗きながら、Ｚ軸に対応して予め正確に調整された
ターゲット１９のエッジ面１９Ａに合わせることで設定
することができるので、対比基準線Ｃの調整が容易とな
る。 （３）プローブ２２の角度調整は、顕微鏡１６を覗きな
がら、レチクル１８の対比基準線Ｃをプローブ２２に重
ね合わせて、互いに一致するまで角度調整手段２１によ
り調整すればよく、プローブ２２をその都度、深ねじ穴
１００等に沿わせる必要もなくできるので、角度調整の
効率がよい。また、目視による角度のずれが困難なプロ
ーブでも、顕微鏡１６を覗きながら、レチクル１８の対
比基準線Ｃをプローブに重ね合せればよいので、容易に
角度の調整ができる。
【００４８】（４）角度調整手段２１は、第１マイクロ
メータヘッド２５および第２マイクロメータヘッド２６
を備えており、プローブ２２のＸＺ平面内の角度を第１
マイクロメータヘッド２５で、プローブ２２のＹＺ平面
内の角度を第２マイクロメータヘッド２６で調整するこ
とができる。２軸方向の角度の調整が、それぞれマイク
ロメータヘッド２５，２６により行われるので、きわめ
て小さな誤差の角度でも深ねじ穴１００の方向に合わせ
ることができ、その結果、正確なアライメント調整が可
能となる。
メータヘッド２５および第２マイクロメータヘッド２６
を備えており、プローブ２２のＸＺ平面内の角度を第１
マイクロメータヘッド２５で、プローブ２２のＹＺ平面
内の角度を第２マイクロメータヘッド２６で調整するこ
とができる。２軸方向の角度の調整が、それぞれマイク
ロメータヘッド２５，２６により行われるので、きわめ
て小さな誤差の角度でも深ねじ穴１００の方向に合わせ
ることができ、その結果、正確なアライメント調整が可
能となる。
【００４９】（５）プローブ２２のＸＺ平面内、ＹＺ平
面内の回動をスムーズにするための第１軸受３５、第２
軸受３２は、摩擦係数の少ない構造のそれぞれ２組のピ
ボット軸受で構成されているので、第１マイクロメータ
ヘッド２５および第２マイクロメータヘッド２６による
わずかな力の伝達にもバックラッシュもなく敏感に対応
し、これにより、プローブ２２の角度の微調整が容易と
なる。
面内の回動をスムーズにするための第１軸受３５、第２
軸受３２は、摩擦係数の少ない構造のそれぞれ２組のピ
ボット軸受で構成されているので、第１マイクロメータ
ヘッド２５および第２マイクロメータヘッド２６による
わずかな力の伝達にもバックラッシュもなく敏感に対応
し、これにより、プローブ２２の角度の微調整が容易と
なる。
【００５０】（６）第１部材３４Ｂと揺動部材３１との
間、かつ、第１マイクロメータヘッド２５を挟んだ両側
位置に第１ばね３７が架けわたされ、揺動部材３１と固
定部材３０との間、かつ、第２マイクロメータヘッド２
６を挟んだ位置には第２ばね４０が架けわたされてお
り、これらは、第１部材３４Ｂと揺動部材３１、揺動部
材３１と固定部材３０とを常時近づける方向に付勢して
いる。そのため、各マイクロメータヘッド２５，２６の
ヘッド部２５Ａ，２６Ａを前進させたときの反対方向に
プローブ２２を変位させることができ、プローブ２２を
より正確に調整することができる。
間、かつ、第１マイクロメータヘッド２５を挟んだ両側
位置に第１ばね３７が架けわたされ、揺動部材３１と固
定部材３０との間、かつ、第２マイクロメータヘッド２
６を挟んだ位置には第２ばね４０が架けわたされてお
り、これらは、第１部材３４Ｂと揺動部材３１、揺動部
材３１と固定部材３０とを常時近づける方向に付勢して
いる。そのため、各マイクロメータヘッド２５，２６の
ヘッド部２５Ａ，２６Ａを前進させたときの反対方向に
プローブ２２を変位させることができ、プローブ２２を
より正確に調整することができる。
【００５１】（７）アスペクト比（長さ／径）が大き
な、例えば２０を超えるようなプローブでは、プローブ
を基準軸に対する角度誤差なく取り付けることは困難で
あって、このようなプローブを用いて深穴を測定する場
合に、被計測部とプローブとの干渉を防ぐためにプロー
ブ取付姿勢をチェックすることは困難を極めたが、本発
明によって、プローブの取付姿勢（基準軸に対する取付
角度）を容易に確認することが出来、さらに取付姿勢の
修正も容易となる。
な、例えば２０を超えるようなプローブでは、プローブ
を基準軸に対する角度誤差なく取り付けることは困難で
あって、このようなプローブを用いて深穴を測定する場
合に、被計測部とプローブとの干渉を防ぐためにプロー
ブ取付姿勢をチェックすることは困難を極めたが、本発
明によって、プローブの取付姿勢（基準軸に対する取付
角度）を容易に確認することが出来、さらに取付姿勢の
修正も容易となる。
【００５２】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の目的を達成できるものであれ
ば、次に示すような変形形態も適用されるものである。
例えば、前記実施形態では、角度調整手段２１のＸＺ平
面内、ＹＺ平面内の回転の支点となる第１軸受３５、第
２軸受３２は、それぞれピボット軸受で構成してある
が、これに限らず、通常に使用されるボールベアリング
で構成してもよい。
ものではなく、本発明の目的を達成できるものであれ
ば、次に示すような変形形態も適用されるものである。
例えば、前記実施形態では、角度調整手段２１のＸＺ平
面内、ＹＺ平面内の回転の支点となる第１軸受３５、第
２軸受３２は、それぞれピボット軸受で構成してある
が、これに限らず、通常に使用されるボールベアリング
で構成してもよい。
【００５３】また、前記実施形態では、第１マイクロメ
ータヘッド２５側に第１ばね３７、第２マイクロメータ
ヘッド２６側に第２ばね４０がそれぞれ架けわたされて
おり、第１ばね３７は、第１部材３４Ｂと揺動部材３１
を、第２ばね４０は、揺動部材３１と固定部材３０とを
常時近づける方向に付勢しているが、各ばねの配置はこ
れに限らない。要は、各マイクロメータヘッド２５、２
５のヘッド部２５Ａ，２６Ａを前進させたときとは反対
方向にプローブ２２を変位させることができるものであ
ればよい。例えば、第１部材３４Ｂと揺動部材３１とに
おいて、第１マイクロメータヘッド２５の反対側に、常
時、第１マイクロメータヘッド２５側を近づける方向に
突っ張るタイプのばね（圧縮ばね）等を設けてもよい。
第２マイクロメータヘッド２６の場合も同様である。
ータヘッド２５側に第１ばね３７、第２マイクロメータ
ヘッド２６側に第２ばね４０がそれぞれ架けわたされて
おり、第１ばね３７は、第１部材３４Ｂと揺動部材３１
を、第２ばね４０は、揺動部材３１と固定部材３０とを
常時近づける方向に付勢しているが、各ばねの配置はこ
れに限らない。要は、各マイクロメータヘッド２５、２
５のヘッド部２５Ａ，２６Ａを前進させたときとは反対
方向にプローブ２２を変位させることができるものであ
ればよい。例えば、第１部材３４Ｂと揺動部材３１とに
おいて、第１マイクロメータヘッド２５の反対側に、常
時、第１マイクロメータヘッド２５側を近づける方向に
突っ張るタイプのばね（圧縮ばね）等を設けてもよい。
第２マイクロメータヘッド２６の場合も同様である。
【００５４】さらに、前記実施形態では、測定前に角度
調整されるプローブ２２は、深ねじ穴１００の測定用に
用いられているが、本発明の調整装置１０は、例えば、
水平穴の測定にも用いることができる。この場合、水平
に取り付けられたプローブに対して、レチクル１８の直
交する対比基準線Ｃの一方にプローブを重ね合わせて観
察し、調整すればよい。
調整されるプローブ２２は、深ねじ穴１００の測定用に
用いられているが、本発明の調整装置１０は、例えば、
水平穴の測定にも用いることができる。この場合、水平
に取り付けられたプローブに対して、レチクル１８の直
交する対比基準線Ｃの一方にプローブを重ね合わせて観
察し、調整すればよい。
【００５５】また、前記実施形態では、測定前に角度調
整されるプローブ２２は、深ねじ穴１００を測定するも
のであったが、これに限らない。例えば、ミクロン単位
の径の細小穴プローブを用い、この細小穴プローブ径に
対するクリアランスが極端に小さい細小穴を測定する際
にも適用することができる。この場合、通常は困難な目
視による細小穴プローブの観察、調整が、顕微鏡１６、
レチクル１８等による観察なので、容易となり、正確な
角度のアライメント調整ができ、その結果、細小穴プロ
ーブであっても、そのプローブを破損させることなく測
定に使用できる。
整されるプローブ２２は、深ねじ穴１００を測定するも
のであったが、これに限らない。例えば、ミクロン単位
の径の細小穴プローブを用い、この細小穴プローブ径に
対するクリアランスが極端に小さい細小穴を測定する際
にも適用することができる。この場合、通常は困難な目
視による細小穴プローブの観察、調整が、顕微鏡１６、
レチクル１８等による観察なので、容易となり、正確な
角度のアライメント調整ができ、その結果、細小穴プロ
ーブであっても、そのプローブを破損させることなく測
定に使用できる。
【００５６】また、前記実施形態では、プローブ２２の
角度を微調整するために、第１マイクロメータヘッド２
５および第２マイクロメータヘッド２６を使用している
が、これらのマイクロメータヘッド２５，２６に替え
て、例えばねじ部材を利用してもよい。すなわち、ねじ
部材を回すことにより、固定部材３０または揺動部材３
１を揺動させ、それにより、プローブ２２を変位させる
ようにしてもよい。ただし、この場合、各マイクロメー
タヘッド２５，２６を利用する場合に比べて正確度が低
く、また、操作がしにくいという問題がある。
角度を微調整するために、第１マイクロメータヘッド２
５および第２マイクロメータヘッド２６を使用している
が、これらのマイクロメータヘッド２５，２６に替え
て、例えばねじ部材を利用してもよい。すなわち、ねじ
部材を回すことにより、固定部材３０または揺動部材３
１を揺動させ、それにより、プローブ２２を変位させる
ようにしてもよい。ただし、この場合、各マイクロメー
タヘッド２５，２６を利用する場合に比べて正確度が低
く、また、操作がしにくいという問題がある。
【００５７】さらに、前記実施形態における測定の手順
では、まず、Ｘ軸方向（第１方向）からターゲット１９
のエッジ面１９Ａを観察してレチクル１８の対比基準線
Ｃを調整した後、プローブ２２をＸ軸方向から見ながら
レチクル１８の対比基準線Ｃと比較してＹＺ平面内の角
度誤差を修正し、その後、顕微鏡１６を水平面内で１８
０°回転させて、そのままプローブ２２をＹ軸方向（第
２方向）を見ながらレチクル１８の対比基準線Ｃと比較
してＸＺ平面内の角度誤差を修正したが、このＸＺ平面
内の角度誤差修正に先立って、Ｙ軸方向から再度ターゲ
ット１９のエッジ面１９Ａを観察してレチクル１８の対
比基準線Ｃを調整すれば、さらに高い精度で角度誤差の
修正ができる。
では、まず、Ｘ軸方向（第１方向）からターゲット１９
のエッジ面１９Ａを観察してレチクル１８の対比基準線
Ｃを調整した後、プローブ２２をＸ軸方向から見ながら
レチクル１８の対比基準線Ｃと比較してＹＺ平面内の角
度誤差を修正し、その後、顕微鏡１６を水平面内で１８
０°回転させて、そのままプローブ２２をＹ軸方向（第
２方向）を見ながらレチクル１８の対比基準線Ｃと比較
してＸＺ平面内の角度誤差を修正したが、このＸＺ平面
内の角度誤差修正に先立って、Ｙ軸方向から再度ターゲ
ット１９のエッジ面１９Ａを観察してレチクル１８の対
比基準線Ｃを調整すれば、さらに高い精度で角度誤差の
修正ができる。
【００５８】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のプロー
ブのアライメント調整装置によれば、プローブの角度が
基準となる軸線と異なっている際には、角度調整手段に
より、プローブの角度は基準となる軸線に沿うように調
整される。プローブの角度と基準となる軸線とは、測定
の前に常に一致した状態とされるので、測定に際して、
プローブの角度と穴の角度とを正確に一致させることが
できる。そのため、深穴等に挿入させてもその側面に干
渉することなく、プローブの破損を防止することができ
る。
ブのアライメント調整装置によれば、プローブの角度が
基準となる軸線と異なっている際には、角度調整手段に
より、プローブの角度は基準となる軸線に沿うように調
整される。プローブの角度と基準となる軸線とは、測定
の前に常に一致した状態とされるので、測定に際して、
プローブの角度と穴の角度とを正確に一致させることが
できる。そのため、深穴等に挿入させてもその側面に干
渉することなく、プローブの破損を防止することができ
る。
【図１】本発明に係る測定機を示す全体斜視図である。
【図２】前記実施形態のプローブアライメント装置の要
部を示す側面図である。
部を示す側面図である。
【図３】図２のIII矢視図である。
【図４】前記実施形態のエッジ面を有するターゲットを
示す側面図である。
示す側面図である。
【図５】前記実施形態のレチクルとターゲットおよびレ
チクルとプローブとの関係を示す図である。
チクルとプローブとの関係を示す図である。
【図６】前記実施形態の角度調整手段を示す正面図であ
る。
る。
【図７】図６において第２マイクロメータヘッドを取り
除いた状態の一部を断面した図である。
除いた状態の一部を断面した図である。
【図８】図６におけるVIII矢視図である。
【図９】図６におけるIV矢視図である。
【図１０】前記実施形態のプローブによる深ねじ穴の測
定状態を示す図である。
定状態を示す図である。
１ 測定機
７ Ｚスライダ
１０ プローブのアライメント調整装置
１１ プローブ観察手段
１６ 顕微鏡
１８ 表示体であるレチクル
１９ 標準体であるターゲット
２１ 角度調整手段
２２ プローブ
２５ 第１マイクロメータヘッド
２６ 第２マイクロメータヘッド
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 新井 雅典
神奈川県川崎市高津区坂戸１−20−１ 株
式会社ミツトヨ内
Ｆターム(参考） 2F069 AA17 AA74 BB40 DD12 FF07
GG04 GG07 GG71 HH30 MM04
MM32 MM38 PP01 RR05
Claims (9)
- 【請求項１】 被計測部の形状を測定するプローブの角
度を測定の前に調整するプローブのアライメント調整装
置であって、 前記プローブの角度が基準となる軸線に沿うように当該
プローブの角度を調整可能な角度調整手段を備えている
ことを特徴とするプローブのアライメント調整装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のプローブのアライメン
ト調整装置において、前記角度調整手段は、前記プロー
ブにおける第１平面内の角度の微調整を可能とする第１
マイクロメータヘッドおよび前記プローブにおける第２
平面内の角度の微調整を可能とする第２マイクロメータ
ヘッドを備えて構成されていることを特徴とするプロー
ブのアライメント調整装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のプロー
ブのアライメント調整装置において、前記基準となる軸
線と対応する基準線が予め正確に調整された標準体のエ
ッジ面により構成され、このエッジ面と対比可能な対比
基準線が表示されかつ所定位置に固定可能な表示体と、
この表示体が設けられるとともに前記エッジ面を観察す
る観察手段とを備えて構成され、前記エッジ面と一致し
た前記表示体の対比基準線が、前記角度調整手段による
プローブの角度を調整する際の基準となることを特徴と
するプローブのアライメント調整装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載のプローブのアライメン
ト調整装置において、前記観察手段は、焦点位置に置か
れた前記標準体のエッジ面または前記プローブを観察可
能な顕微鏡で構成されるとともに、前記表示体は前記顕
微鏡の接眼レンズ近傍に設けられるレチクルで構成さ
れ、前記顕微鏡は、前記第１平面に直交する第１方向ま
たは前記第２平面に直交する第２方向のいずれかの方向
から観察可能となっていることを特徴とするプローブの
アライメント調整装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載のプローブのアライメン
ト調整装置において、前記顕微鏡は、取付台にアームを
介して前記第１方向、第２方向の２方向に回動可能に設
けられていることを特徴とするプローブのアライメント
調整装置。 - 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれかに記
載のプローブのアライメント調整装置において、前記プ
ローブのアスペクト比は２０以上であることを特徴とす
るプローブのアライメント調整装置。 - 【請求項７】 請求項１ないし請求項６のいずれかに記
載のプローブのアライメント調整装置を備えて構成され
ていることを特徴とする測定機。 - 【請求項８】 被計測部の形状を測定するプローブの角
度を測定の前に調整するプローブのアライメント調整方
法であって、 前記プローブの角度が基準となる軸線と異なるとき、前
記プローブの角度を前記基準となる軸線に沿うように角
度調整手段により調整することを特徴とするプローブの
アライメント調整方法。 - 【請求項９】 請求項８に記載のプローブのアライメン
ト調整方法において、前記基準となる軸線と対応する基
準線が予め正確に調整された標準体のエッジ面により構
成され、このエッジ面および前記プローブの角度を観察
する観察手段に、前記エッジ面と対比可能な対比基準線
が表示された表示体を設け、所定位置におかれた前記エ
ッジ面に対して前記表示体の対比基準線が一致するよう
に表示体を調整し、その後、前記所定位置におかれたプ
ローブに対して前記観察手段により表示体の対比基準線
を対比させ、この対比基準線と前記プローブの第１平面
内および第２平面内の少なくともいずれかの角度とがず
れているとき、前記角度調整手段を構成するとともに、
前記第１平面内の角度の微調整を行う第１マイクロメー
タヘッドおよび第２平面内の角度の微調整を行う第２マ
イクロメータヘッドの少なくともいずれかにより前記プ
ローブの角度を前記対比基準線に合わせて調整すること
を特徴とするプローブのアライメント調整方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001241240A JP3887188B2 (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | プローブのアライメント調整装置、その装置を備えた測定機およびプローブのアライメント調整方法 |
| US10/211,291 US7099008B2 (en) | 2001-08-08 | 2002-08-05 | Alignment adjuster of probe, measuring instrument and alignment adjusting method of probe |
| GB0218237A GB2378509B (en) | 2001-08-08 | 2002-08-06 | Alignment adjuster of probe measuring instrument and alignment adjusting method of probe |
| DE10236453.2A DE10236453B4 (de) | 2001-08-08 | 2002-08-08 | Ausrichteinsteller für einen Prüfkopf, Messinstrument und Ausrichteinstellverfahren des Prüfkopfs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001241240A JP3887188B2 (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | プローブのアライメント調整装置、その装置を備えた測定機およびプローブのアライメント調整方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003057026A true JP2003057026A (ja) | 2003-02-26 |
| JP3887188B2 JP3887188B2 (ja) | 2007-02-28 |
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ID=19071726
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001241240A Expired - Fee Related JP3887188B2 (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | プローブのアライメント調整装置、その装置を備えた測定機およびプローブのアライメント調整方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7099008B2 (ja) |
| JP (1) | JP3887188B2 (ja) |
| DE (1) | DE10236453B4 (ja) |
| GB (1) | GB2378509B (ja) |
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| JP7372545B2 (ja) | 2020-03-17 | 2023-11-01 | 株式会社東京精密 | 内面形状測定機、及び内面形状測定機のアライメント方法 |
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| CN105157507A (zh) * | 2015-08-12 | 2015-12-16 | 安徽瑞林汽配有限公司 | 一种综合检测vkp产品孔位的检测装备 |
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| CN112945046A (zh) * | 2019-11-26 | 2021-06-11 | 北京福田康明斯发动机有限公司 | 一种塞尺检定工具及检定方法 |
| CN114280455B (zh) * | 2021-12-28 | 2024-04-09 | 国芯微(重庆)科技有限公司 | 探针调节机构 |
| CN115857152A (zh) * | 2022-12-08 | 2023-03-28 | 苏州联讯仪器股份有限公司 | 一种探针台显微镜调节装置 |
| CN117433421B (zh) * | 2023-12-20 | 2024-03-08 | 中北大学 | 一种基于显微镜的多几何量深孔测量仪及其测量方法 |
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|---|---|---|---|---|
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