JP2021513088A - 形状測定機 - Google Patents

Abstract

本発明は、形状測定機に関し、被測定対象と接触するスタイラス１３１、及び前記スタイラス１３１が前記被測定対象と接触するように前記スタイラス１３１を支持する測定アーム１３０と；前記測定アーム１３０を支持する測定アーム部１２０と；前記スタイラス１３１が前記被測定対象の外観形状に沿って移動するように前記測定アーム部１２０を支持する測定アーム支持部１１０とを含み、前記測定アーム支持部１１０は、板面に前記測定アーム部１２０が移動する移動レール１１３が形成された支持部本体１１１と；前記移動レール１１３に沿って移動可能に結合され、前記測定アーム部１２０と着脱可能に結合され、中央領域に位置固定溝１１６が形成されたボディー結合ブロック１１５と；前記ボディー結合ブロック１１５の両側に埋め込まれて結合される第１磁石部１１７及び第２磁石部１１８とを含み、前記測定アーム部１２０は、前記ボディー結合ブロック１１５が収容されるブロック収容溝１２３が形成されるボディー１２１と；前記ブロック収容溝１２３を形成する前記ボディー１２１の下面に結合され、前記ボディー結合ブロック１１５が前記ブロック収容溝１２３に収容されるときに前記位置固定溝１１６に接触支持される位置固定部材１２５と；前記ブロック収容溝１２３の両側に備えられ、前記第１磁石部１１７及び第２磁石部１１８に磁力によって結合されて、前記ボディー結合ブロック１１５に前記ボディー１２１が結合されるようにする第１磁石結合板１２７及び第２磁石結合板１２８とを含むことを特徴とする。

Description

本発明は、形状測定機に関し、より詳細には、衝撃が加えられる際、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸へ容易に取り外し可能に備えられることで、衝撃がピボットに伝達されることを防止できる形状測定機に関する。

形状測定機は、物体の形状を迅速かつ正確に測定し、被測定物の形状情報を３次元空間の座標形態として得る装備である。形状測定機は、加工された製品や部品の形状測定の結果を、設計された形状寸法と比較して加工精度を評価するのに用いるか、または図面などの設計資料がない製品の逆設計などに用いられる。

形状測定機の一例が、韓国登録特許第１０−１５４６８３５号の「形状測定機」に開示されている。

図１は、開示された公報の従来の形状測定機の構成を示した斜視図である。図示のように、従来の形状測定機は、測定アーム支持部１０と、測定アーム支持部１０に着脱可能に結合される測定アーム部２０とを含む。

ここで、ボディー結合ブロック１３と支持部本体１１の結合領域には、ボディー結合ブロック１３が回動可能なように支持するピボット（図示せず）が備えられる。測定アーム部２０は、測定アーム支持部１０のボディー結合ブロック１３に結合された状態でＸ軸、Ｙ軸に移動し、ピボット（図示せず）によってＺ軸方向に回動する。

ところで、被測定対象に沿ってアーム２５の端部に備えられたスタイラス２７が移動しながら形状を測定する途中で、測定アーム部２０に衝撃が加わると、衝撃がそのままピボット（図示せず）に伝達されてしまい、ピボット（図示せず）が損傷するという問題があった。

このような問題を解決するために、従来の形状測定機は、測定アーム部２０と測定アーム支持部１０とが磁力によって結合され、衝撃が加わると、測定アーム部２０が測定アーム支持部１０から取り外される構造を有する。

ブロック収容溝２３ａの正面に正面磁石２３ｂが備えられ、側面に側面磁石２３ｃが備えられる。そして、ボディー結合ブロック１３の正面に正面磁石結合板１３ｂが備えられ、上面に上面磁石結合板１３ａが備えられ、側面に側面磁石結合板１３ｃが備えられる。

図２に示されたように、ボディー結合ブロック１３とボディー２３とが結合された状態で、３つの方向に備えられた磁石２３ｂ，２３ｃ，２３ｄと磁石結合板１３ｂ，１３ｃ，１３ａとが磁力によって定位置に結合され、磁力よりも大きい外力が加わると分離されるようになる。

ところで、従来の形状測定機は、ボディー２３が“┐”形状に折り曲げられているので、Ｙ軸及びＺ軸方向に外力が印加されるときは容易な取り外しが可能であるが、Ｘ軸方向にスタイラス２７に向かう力Ｆ２が作用する場合、折曲部ａがボディー結合ブロック１３にぶつかって取り外されず、その衝撃がそのままピボット（図示せず）に伝達されるという問題があった。

また、従来の形状測定機は、３つの方向に磁石が配置されるので、部品コストが増加し、部品結合過程に多くの時間がかかるという欠点があった。

本発明の目的は、上述した問題を解決するためのもので、いかなる方向に外力が印加されても測定アーム支持部から容易に取り外されることによって、ピボットに衝撃が伝達されることを防止できる形状測定機を提供することである。

本発明の他の目的は、簡単な構造により製造コストを削減することができる形状測定機を提供することである。

本発明の上記目的及び様々な利点は、この技術分野に熟練した者によって、本発明の好ましい実施例からさらに明確になるであろう。

本発明の目的は形状測定機によって達成することができる。本発明の形状測定機は、被測定対象と接触するスタイラス１３１、及び前記スタイラス１３１が前記被測定対象と接触するように前記スタイラス１３１を支持する測定アーム１３０と；前記測定アーム１３０を支持する測定アーム部１２０と；前記スタイラス１３１が前記被測定対象の外観形状に沿って移動するように前記測定アーム部１２０を支持する測定アーム支持部１１０とを含み、前記測定アーム支持部１１０は、板面に前記測定アーム部１２０が移動する移動レール１１３が形成された支持部本体１１１と；前記移動レール１１３に沿って移動可能に結合され、前記測定アーム部１２０と着脱可能に結合され、中央領域に位置固定溝１１６が形成されたボディー結合ブロック１１５と；前記ボディー結合ブロック１１５の両側に埋め込まれて結合される第１磁石部１１７及び第２磁石部１１８とを含み、前記測定アーム部１２０は、前記ボディー結合ブロック１１５が収容されるブロック収容溝１２３が形成されるボディー１２１と；前記ブロック収容溝１２３を形成する前記ボディー１２１の下面に結合され、前記ボディー結合ブロック１１５が前記ブロック収容溝１２３に収容されるときに前記位置固定溝１１６に接触支持される位置固定部材１２５と；前記ブロック収容溝１２３の両側に備えられ、前記第１磁石部１１７及び第２磁石部１１８に磁力によって結合されて、前記ボディー結合ブロック１１５に前記ボディー１２１が結合されるようにする第１磁石結合板１２７及び第２磁石結合板１２８とを含むことを特徴とする。

一実施例によれば、前記位置固定溝１１６は、両側が互いに異なる傾斜角度を有する傾斜面として形成され、前記両側の傾斜面のうち前記スタイラス１３１に向かう側の傾斜面は、前記位置固定部材１２５に外接する傾斜角を有する。

一実施例によれば、前記第１磁石部１１７及び前記第２磁石部１１８はそれぞれ、前記ボディー結合ブロック１１５の長手方向に沿って一定角度傾斜して配置された一対の磁石と；前記一対の磁石の下部に結合される金属板とを含み、前記第１磁石結合板１２７及び前記第２磁石結合板１２８はそれぞれ、前記スタイラス１３１に向かう先端が、傾斜して切断形成された水平傾斜端を形成し、前記第１磁石結合板１２７及び前記第２磁石結合板１２８の両側は、垂直方向に傾斜して形成された垂直傾斜面を形成する。

一実施例によれば、前記ボディー結合ブロック１１５に前記測定アーム部１２０が結合されたとき、前記第１磁石結合板１２７及び前記第２磁石結合板１２８はそれぞれ、水平傾斜端と磁石とが接する地点から磁石の全直径の１／３〜１／２の範囲に位置することができる。

一実施例によれば、前記位置固定部材１２５は、断面が円形又は多角形である軸、球または半球のいずれか１つとして備えられてもよい。

本発明の形状測定機は、測定アーム支持部のボディー結合ブロックの上面に配置された第１磁石部及び第２磁石部の磁力によって測定アーム部と結合される。このとき、第１磁石部及び第２磁石部は、それぞれ、傾斜して配置された一対の磁石が測定アーム部にＸ軸及びＹ軸方向に磁力を印加するので、従来の互いに異なる方向で複数個の磁石が要求されていたものと同じ効果を奏することができる。

また、測定アーム部の位置固定部材がボディー結合ブロックの位置固定溝に外接するように接触支持されることで、Ｘ軸方向の位置を固定することができる。これによって、ブロック収容溝の両側が開放形成されてもＸ軸方向の位置を固定することができ、従来のブロック収容溝が“┐”形状に形成されてＸ軸方向への取り外しが不可能であった問題点を解決することができる。

また、位置固定部材が、衝撃が発生する場合に外接傾斜面及び傾斜面に沿ってスライド移動するように設計されるので、ボディー結合ブロックの表面の損傷を最小化することができる。

従来の形状測定機の結合構造を示す分解斜視図である。 従来の形状測定機の結合状態を示す例示図である。 本発明の形状測定機の結合状態を示す斜視図である。 本発明の形状測定機の構成を分解して示す分解斜視図である。 本発明の形状測定機の測定アーム部とボディー結合ブロックとの結合構造を示す斜視図である。 本発明の形状測定機の測定アーム部とボディー結合ブロックとの結合状態の断面構成を示す断面図である。 本発明の形状測定機に衝撃が印加された際、測定アーム部の取り外し過程を示す例示図である。 本発明の形状測定機の磁力印加過程を示す例示図である。

本発明を十分に理解するために、本発明の好ましい実施例を添付の図面を参照して説明する。本発明の実施例は様々な形態に変形可能であり、本発明の範囲が以下で詳述する実施例に限定されるものと解釈されてはならない。本実施例は、当業界で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面での要素の形状などは、より明確な説明を強調するために誇張されて表現され得る。各図面において、同じ部材は同じ参照符号で示した場合があることに留意されたい。本発明の要旨を不必要に曖昧にすると判断される公知の機能及び構成についての詳細な記述は省略される。

図３は、本発明の形状測定機１００の構成を示した斜視図である。本発明に係る形状測定機１００は、測定アーム１３０に結合されたスタイラス１３１が、被測定対象の表面に沿って前後方向（Ｘ軸）移動、上下方向（Ｃｏｌｕｍｎ軸）移動、一定角度ピボット回動（Ｚ軸）しながら、被測定対象の表面形状を３次元座標で形成する。

本発明に係る形状測定機１００は、測定アーム支持部１１０と、測定アーム支持部１１０に磁力によって着脱可能に結合される測定アーム部１２０と、測定アーム部１２０に結合されて被測定対象の形状を測定する測定アーム１３０とを含む。

図示していないが、形状測定機１００は、測定アーム支持部１１０を上下に移動させる垂直軸（図示せず）をさらに含むことができる。

測定アーム支持部１１０は、垂直軸（図示せず）に結合されて上下に移動し、測定アーム部１２０が前後方向に移動及び上下に回動するように支持する。図４は、測定アーム支持部１１０と測定アーム部１２０の構成を分解して示した分解斜視図である。

図示のように、測定アーム支持部１１０は、支持部本体１１１と、支持部本体１１１の前面に貫通形成されて測定アーム部１２０のＸ軸方向の移動を案内する移動レール１１３と、移動レール１１３に移動可能に結合され、測定アーム部１２０と着脱可能に結合されるボディー結合ブロック１１５と、ボディー結合ブロック１１５の下端に結合されてボディー結合ブロック１１５をブロック移動体１１４と結合させるブロック移動体結合板１１９とを含む。

支持部本体１１１は、図示していない垂直軸（図示せず）と結合されて上下方向、すなわち、コラム（Ｃｏｌｕｍｎ）軸方向に移動される。移動レール１１３は、支持部本体１１１の前面にＸ軸方向に一定の長さで貫通形成されて測定アーム部１２０の移動を案内する。

移動レール１１３にはブロック移動体１１４が備えられる。ブロック移動体１１４は、ブロック移動体結合板１１９と結合されて、ボディー結合ブロック１１５がＸ軸方向に移動できる駆動力を提供する。ブロック移動体１１４は、図示していないＸ軸方向駆動源（図示せず）と連結されて駆動される。

一方、ブロック移動体１１４にはピボット（図示せず）が備えられることで、ボディー結合ブロック１１５がＺ軸方向に回動できるようにする。

ボディー結合ブロック１１５は、移動レール１１３を介してブロック移動体１１４と結合される。ボディー結合ブロック１１５は、測定アーム１３０と磁力によって着脱可能に結合されて、測定アーム１３０がＸ軸方向への移動、及びＺ軸方向への回動が可能に支持する。

ボディー結合ブロック１１５は、図４及び図５に示されたように、上面に位置固定溝１１６が陥没形成され、位置固定溝１１６を中心に両側に第１磁石部１１７及び第２磁石部１１８が備えられる。

ボディー結合ブロック１１５の上面には、第１磁石部１１７が結合される第１磁石収容溝１１５ａ及び第２磁石収容溝１１５ｂと、第２磁石部１１８が結合される第３磁石収容溝１１５ｃ及び第４磁石収容溝１１５ｄとが備えられる。

位置固定溝１１６は、ボディー結合ブロック１１５の上面の中央領域に一定の深さで陥没形成される。位置固定溝１１６は、ボディー結合ブロック１１５に測定アーム部１２０が結合されるときに位置固定部材１２５と接触して、結合位置を固定する役割を果たす。

位置固定溝１１６は、一定角度傾斜して形成された傾斜面１１６ａと、傾斜面１１６ａと反対方向に水平に形成された水平面１１６ｂと、水平面１１６ｂに垂直に形成された垂直面１１６ｃとを含む。傾斜面１１６ａは、衝撃が加わるときに位置固定部材１２５が容易に移動できるように傾斜角を形成する。これによって、位置固定部材１２５が傾斜面１１６ａに沿ってスライド移動する。

ここで、位置固定溝１１６は、位置固定部材１２５の形状に対応するように変更可能である。本発明の好ましい実施例に係る円形軸形態の位置固定部材１２５である場合、図示のように位置固定溝１１６が形成され得るが、位置固定部材１２５が球形状である場合、位置固定溝は、球が挿入されて位置できるように、半球形態の凹状に形成される。

水平面１１６ｂ及び垂直面１１６ｃには軸接触ブロック１１２が結合される。軸接触ブロック１１２の一端は、水平面１１６ｂ及び垂直面１１６ｃに接触するように位置する。軸接触ブロック１１２の他端は外接傾斜面１１２ａを形成する。外接傾斜面１１２ａは、図６に拡大して示したように、位置固定部材１２５と接触する。このとき、位置固定部材１２５の位置を固定し易いように、外接傾斜面１１２ａの傾斜角度θは、位置固定部材１２５に外接できる角度で形成される。

ここで、位置固定溝１１６の他端に位置固定部材１２５に外接する傾斜面を直接形成しないで軸接触ブロック１１２を結合させた理由は、外接傾斜面と位置固定部材１２５との繰り返し接触によって外接傾斜面が摩耗することがあるためである。軸接触ブロック１１２を別途に結合させる理由は、耐摩耗性の良い素材を使用することで、継続的な接触による外接傾斜面の摩耗を防止するためである。もし、外接傾斜面の接触部位が摩耗すれば、測定位置の変化による誤差が発生するためである。

第１磁石部１１７及び第２磁石部１１８は、測定アーム部１２０の第１磁石結合板１２７と第２磁石結合板１２８に磁力を印加し、ボディー結合ブロック１１５に測定アーム部１２０の結合状態が維持されるようにする。

第１磁石部１１７は、第１磁石１１７ａ、第２磁石１１７ｂ、及びこれらの下部に結合された第１金属板１１７ｃからなり、第２磁石部１１８は、第３磁石１１８ａ、第４磁石１１８ｂ、及びこれらの下部に結合された第２金属板１１８ｃからなる。

図６に拡大して示したように、第１磁石１１７ａと第２磁石１１７ｂは、極性が互いに反対となる方向に並んで配置され、第１金属板１１７ｃは、第１磁石１１７ａ及び第２磁石１１７ｂの下部に水平方向に位置する。

第１磁石１１７ａ及び第２磁石１１７ｂの下部に第１金属板１１７ｃを配置することは、一対の磁石から印加される磁力が外部に排出されることを防いで、磁力が上方向に集中するようにするためである。すなわち、第１金属板１１７ｃが配置された下部方向には相対的に磁力が小さく印加され、上部方向に磁力が集中して印加されるようにして、第１磁石結合板１２７に磁力が大きく作用するようにするためである。

これによって、第１磁石結合板１２７を第１磁石部１１７が強い磁力で引き付けて、ボディー結合ブロック１１５と測定アーム部１２０との結合拘束力が向上することができる。

一方、第１磁石１１７ａと第２磁石１１７ｂは、ボディー結合ブロック１１５の長手方向に沿って一定角度傾斜して配置される。図８の（ａ）に示されたように、第１磁石１１７ａと第２磁石１１７ｂが互いに並んで配置される場合、第１磁石結合板１２７に作用する磁力はＸ軸の一方向にのみ制限される。反面、図８の（ｂ）に示されたように、第１磁石１１７ａと第２磁石１１７ｂが一定角度θ２傾斜して配置されると、第１磁石結合板１２７に第１磁石１１７ａと第２磁石１１７ｂからそれぞれ磁力が分散して印加されるので、Ｘ軸及びＹ軸の両方向に磁力が印加される。

これによって、Ｘ軸及びＹ軸の両方向から同時に強い磁力で第１磁石結合板１２７を引き付けるので、図１の従来の形状測定機のように、前面、側面、及び上面の３方向において複数個の磁石を使用しなくても、ボディー結合ブロック１１５と測定アーム部１２０との結合拘束力を維持することができる。

第２磁石部１１８は、第１磁石部１１７と同じ構造で形成されるので、詳細な説明は省略する。

測定アーム部１２０は、測定アーム支持部１１０に磁力によって着脱可能に結合され、測定アーム１３０を支持する。測定アーム部１２０は、ボディー結合ブロック１１５に結合されるボディー１２１と、ボディー１２１の下部に結合される位置固定部材１２５と、位置固定部材１２５の両側に備えられる第１磁石結合板１２７及び第２磁石結合板１２８とを含む。

ボディー１２１は、測定アーム１３０と結合され、ボディー結合ブロック１１５に着脱されるように結合されて、測定アーム１３０が被測定対象に沿って移動するように測定アーム１３０を支持する。ボディー１２１の内部には、測定アーム１３０が挿入されるアーム結合孔１２２が貫通形成される。

ボディー１２１の一側には、ブロック収容溝１２３がボディー結合ブロック１１５の形状に対応するように形成される。図３に示されたように、ブロック収容溝１２３がボディー結合ブロック１１５に結合されて、測定アーム支持部１１０と測定アーム部１２０の位置が固定される。

ここで、本発明に係るブロック収容溝１２３は、両側が開放された形状を有する。これは、図１に示された従来の測定アーム部２０のブロック収容溝２３ａが“┐”形状に形成されることから、Ｘ軸方向の外力が作用する際、測定アーム部１２０が測定アーム支持部１１０から容易に取り外されなかった問題点を解決するためである。

ブロック収容溝１２３を形成するボディー１２１の下面には、位置固定部材１２５が突出するように結合され、位置固定部材１２５の両側に第１磁石結合板１２７及び第２磁石結合板１２８が備えられる。

位置固定部材１２５は、ボディー１２１の下面に水平に結合される。本発明の好ましい実施例に係る位置固定部材１２５は、円形軸として備えられたが、これは一実施例に過ぎず、断面が円形又は多角形である軸形状として備えられてもよく、球や半球形状として備えられてもよい。

位置固定部材１２５は、図６に示されたように、ボディー結合ブロック１１５に測定アーム部１２０が結合されるとき、軸接触ブロック１１２の外接傾斜面１１２ａに接触支持されて、測定アーム部１２０の位置がＸ軸方向に拘束されるようにする。

また、位置固定部材１２５は、断面が円形に形成されることで、外力が印加されると、外接傾斜面１１２ａ又は傾斜面１１６ａに沿ってスライド移動し、ボディー１２１が容易にボディー結合ブロック１１５から取り外され得るようにする。このとき、位置固定部材１２５の断面が円形であるので、ボディー結合ブロック１１５の上面と接触した状態で移動するとき、表面を損傷させないようになる。

第１磁石結合板１２７及び第２磁石結合板１２８は、ボディー１２１がボディー結合ブロック１１５に磁力によって位置が固定されるようにする。第１磁石結合板１２７及び第２磁石結合板１２８は、一側が傾斜した台形状に形成される。

第１磁石結合板１２７は、図７の（ａ）に示されたように、傾斜して形成された水平傾斜端１２７ａを有する台形状に形成される。また、第１磁石結合板１２７は、厚さ方向に傾斜角を有する垂直傾斜面１２７ｂ，１２７ｃを有する。

水平傾斜端１２７ａは、図８の（ｂ）に示されたように、ボディー１２１がボディー結合ブロック１１５に移動して第１磁石部１１７から磁力によって引き付けられるとき、Ｘ軸方向とＹ軸方向に均一に磁力が印加され得るようにする。このために、水平傾斜端１２７ａの傾斜角度θ３は、第１磁石１１７ａと第２磁石１１７ｂの配置角度θ２と同一に形成されることが好ましい。

垂直傾斜面１２７ｂ，１２７ｃは、ボディー１２１がボディー結合ブロック１１５の上面に沿ってＸ軸方向に左右に移動する際、Ｘ軸方向に衝突時にピボットに影響を与えずに容易に取り外されるようにするために、傾斜面として形成される。

一方、第１磁石結合板１２７がボディー１２１の下面に結合される位置は、ボディー結合ブロック１１５にボディー１２１が結合された状態で、図８の（ｃ）に示されたように、第１磁石結合板１２７の水平傾斜端１２７ａが、水平傾斜端１２７ａと第１磁石１１７ａ及び第２磁石１１７ｂとが接する地点から第１磁石１１７ａ及び第２磁石１１７ｂの全直径の１／３の位置（ｌ１）に置かれるように設計される。

一般に、磁石は、結合対象が１／３の位置（ｌ１）にあるとき、最も大きな磁力を印加するようになり、１／２の位置（ｌ２）から２／３の位置（ｌ３）に行くほど次第に磁力が減少するようになる。すなわち、磁石の外側から内側に結合対象が移動するほど、結合対象を引き付ける力が小さくなる。

これによって、ボディー１２１がボディー結合ブロック１１５の定位置に結合された状態のとき、第１磁石結合板１２７が第１磁石１１７ａ及び第２磁石１１７ｂの１／３の位置に置かれるようになると、最も強い力で引き付けるようになって結合拘束力が高くなる。

このような第１磁石結合板１２７の結合位置は、第２磁石結合板１２８にも同一に適用される。

ここで、第１磁石部１１７及び第２磁石部１１８から第１磁石結合板１２７及び第２磁石結合板１２８に印加する磁石の磁力は、スタイラス１３１が被測定対象の形状を探知する際に要求される基準範囲の力、一例として４〜１２ｇの範囲の力に対しては結合状態が維持されるようにし、基準範囲を超える力、一例として１３ｇ以上の力に対しては結合状態が解除されて測定アーム部１２０が測定アーム支持部１１０から分離されるようにする。

測定アーム１３０は、測定アーム部１２０に結合されて被測定対象の形状に沿って移動する。測定アーム１３０の先端にはスタイラス１３１が備えられ、測定アーム１３０の後方には、Ｚ軸方向にピボットによる回動駆動時に重心を取る重錘１３３が備えられる。

このような構成を有する本発明に係る形状測定機１００の動作過程を、図３乃至図８を参照して説明する。

スタイラス１３１を用いて被測定対象の形状を測定するためには、図３に示されたように、測定アーム支持部１１０のボディー結合ブロック１１５に測定アーム部１２０のボディー１２１が結合されなければならない。

図５に示されたように、作業者がボディー１２１をボディー結合ブロック１１５側に当てると、第１磁石部１１７及び第２磁石部１１８が第１磁石結合板１２７及び第２磁石結合板１２８を磁力で引き付けることで、ボディー１２１のブロック収容溝１２３がボディー結合ブロック１１５と結合される。

図６は、結合された状態の断面構成を示した断面図である。図示のように、位置固定溝１１６に結合された軸接触ブロック１１２の外接傾斜面１１２ａに位置固定部材１２５が外接するように接触して、ボディー１２１のＸ軸方向の位置が固定される。

このとき、図７の（ａ）に示されたように、第１磁石結合板１２７の水平傾斜端１２７ａは、水平傾斜端１２７ａと第１磁石１１７ａ及び第２磁石１１７ｂとが接する地点から第１磁石１１７ａ及び第２磁石１１７ｂの全直径の１／３の位置に置かれるようになる。第２磁石結合板１２８も同様に、水平傾斜端１２８ａと第３磁石１１８ａ及び第４磁石１１８ｂとが接する地点から第３磁石１１８ａ及び第４磁石１１８ｂの全直径の１／３の位置に置かれるようになる。

第１磁石部１１７及び第２磁石部１１８の磁力が最も大きい位置に第１磁石結合板１２７及び第２磁石結合板１２８が位置することで、測定アーム支持部１１０と測定アーム部１２０との結合力が安定的に維持され得る。

ここで、第１磁石１１７ａと第２磁石１１７ｂは一定角度傾斜して位置することで、第１磁石結合板１２７をＸ軸及びＹ軸方向に共に引き付けて強い結合力を印加し、第３磁石１１８ａ及び第４磁石も第２磁石結合板１２８にＸ軸及びＹ軸方向に磁力を印加するようになる。

このように、測定アーム部１２０が測定アーム支持部１１０に結合された状態で、スタイラス１３１が被測定対象の表面に沿って移動しながら形状を測定するようになる。スタイラス１３１の形状測定過程は従来技術と同一であるので、詳細な説明は省略する。

一方、形状測定過程中に測定アーム１３０に第１磁石部１１７及び第２磁石部１１８から印加される磁力よりも大きい衝撃が加わると、測定アーム部１２０は測定アーム支持部１１０から取り外される。図７の（ｂ）に示されたように、Ｘ軸方向に力Ｆ２が加わると、位置固定部材１２５が外接傾斜面１１２ａに沿ってスライド移動しながら、ボディー１２１がボディー結合ブロック１１５と分離される。

また、Ｘ軸方向に反対方向の力が加わると、位置固定部材１２５が傾斜面１１６ａに沿って移動しながら、ボディー１２１がボディー結合ブロック１１５と分離される。

この過程において、本発明のブロック収容溝１２３は、両側が開放形成されるので、ボディー結合ブロック１１５と干渉せずに分離され得る。

このような取り外し過程は、上下方向のＹ軸に衝撃が加わるか、またはＺ軸方向に衝撃が加わっても同一に適用され得る。これによって、本発明の形状測定機１００は、いかなる方向から衝撃が加わっても、測定アーム部１２０が測定アーム支持部１１０から分離されることで、衝撃がピボットに伝達されることを防止することができる。

以上で説明したように、本発明の形状測定機は、測定アーム支持部のボディー結合ブロックの上面に配置された第１磁石部及び第２磁石部の磁力によって測定アーム部と結合される。このとき、第１磁石部及び第２磁石部は、それぞれ、傾斜して配置された一対の磁石が測定アーム部にＸ軸及びＹ軸方向に磁力を印加するので、従来の互いに異なる方向で複数個の磁石が要求されていたものと同じ効果を奏することができる。

また、測定アーム部の位置固定部材がボディー結合ブロックの位置固定溝に外接するように接触支持されることで、Ｘ軸方向の位置を固定することができる。これによって、ブロック収容溝の両側が開放形成されてもＸ軸方向の位置を固定することができ、従来のブロック収容溝が“┐”形状に形成されてＸ軸方向の取り外しが不可能であった問題点を解決することができる。

また、位置固定部材が、衝撃が発生する場合に外接傾斜面及び傾斜面に沿ってスライド移動するように設計されるので、ボディー結合ブロックの表面の損傷を最小化することができる。

以上で説明された本発明の形状測定機の実施例は例示的なものに過ぎず、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、これから様々な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を十分に理解できるであろう。したがって、本発明は、上記の詳細な説明で言及される形態のみに限定されるものではないことを十分に理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、添付の特許請求の範囲の技術的思想によって定められるべきである。また、本発明は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神及びその範囲内にあるすべての変形物と均等物及び代替物を含むものと理解しなければならない。

１００：形状測定機 １１０：測定アーム支持部
１１１：支持部本体 １１２：軸接触ブロック
１１２ａ：外接傾斜面
１１３：移動レール １１４：ブロック移動体
１１５：ボディー結合ブロック １１５ａ：第１磁石収容溝
１１５ｂ：第２磁石収容溝 １１５ｃ：第３磁石収容溝
１１５ｄ：第４磁石収容溝 １１６：位置固定溝
１１６ａ：傾斜面 １１６ｂ：水平面
１１６ｃ：垂直面 １１７：第１磁石部
１１７ａ：第１磁石 １１７ｂ：第２磁石
１１７ｃ：第１金属板 １１８：第２磁石部
１１８ａ：第３磁石 １１８ｂ：第４磁石
１１８ｃ：第２金属板 １１９：ブロック移動体結合板
１２０：測定アーム部 １２１：ボディー
１２２：アーム結合孔 １２３：ブロック収容溝
１２５：位置固定部材 １２７：第１磁石結合板
１２７ａ：水平傾斜端 １２７ｂ，１２７ｃ：垂直傾斜面
１２８：第２磁石結合板 １３０：測定アーム
１３１：スタイラス １３３：重錘

Claims (5)

1. 被測定対象と接触するスタイラス（１３１）、及び前記スタイラス（１３１）が前記被測定対象と接触するように前記スタイラス（１３１）を支持する測定アーム（１３０）と、
   前記測定アーム（１３０）を支持する測定アーム部（１２０）と、
   前記スタイラス（１３１）が前記被測定対象の外観形状に沿って移動するように前記測定アーム部（１２０）を支持する測定アーム支持部（１１０）とを含み、
   前記測定アーム支持部（１１０）は、
   板面に前記測定アーム部（１２０）が移動する移動レール（１１３）が形成された支持部本体（１１１）と、
   前記移動レール（１１３）に沿って移動可能に結合され、前記測定アーム部（１２０）と着脱可能に結合され、中央領域に位置固定溝（１１６）が形成されたボディー結合ブロック（１１５）と、
   前記ボディー結合ブロック（１１５）の両側に埋め込まれて結合される第１磁石部（１１７）及び第２磁石部（１１８）とを含み、
   前記測定アーム部（１２０）は、
   前記ボディー結合ブロック（１１５）が収容されるブロック収容溝（１２３）が形成されるボディー（１２１）と、
   前記ブロック収容溝（１２３）を形成する前記ボディー（１２１）の下面に結合され、前記ボディー結合ブロック（１１５）が前記ブロック収容溝（１２３）に収容されるときに前記位置固定溝（１１６）に接触支持される位置固定部材（１２５）と、
   前記ブロック収容溝（１２３）の両側に備えられ、前記第１磁石部（１１７）及び第２磁石部（１１８）に磁力によって結合されて、前記ボディー結合ブロック（１１５）に前記ボディー（１２１）が結合されるようにする第１磁石結合板（１２７）及び第２磁石結合板（１２８）とを含むことを特徴とする、形状測定機。
2. 前記位置固定溝（１１６）は、両側が互いに異なる傾斜角度を有する傾斜面として形成され、
   前記両側の傾斜面のうち前記スタイラス（１３１）に向かう側の傾斜面は、前記位置固定部材（１２５）に外接する傾斜角を有することを特徴とする、請求項１に記載の形状測定機。
3. 前記第１磁石部（１１７）及び前記第２磁石部（１１８）はそれぞれ、
   前記ボディー結合ブロック（１１５）の長手方向に沿って一定角度傾斜して配置された一対の磁石（１１７ａ／１１７ｂ，１１８ａ／１１８ｂ）と、
   前記一対の磁石の下部に結合される金属板（１１７ｃ，１１８ｃ）とを含み、
   前記第１磁石結合板（１２７）及び前記第２磁石結合板（１２８）はそれぞれ、前記スタイラス（１３１）に向かう先端が、傾斜して切断形成された水平傾斜端（１２７ａ，１２８ａ）を形成し、
   前記第１磁石結合板（１２７）及び前記第２磁石結合板（１２８）の両側は、垂直方向に傾斜して形成された垂直傾斜面（１２７ｂ／１２７ｃ，１２８ｂ／１２８ｃ）を形成することを特徴とする、請求項２に記載の形状測定機。
4. 前記ボディー結合ブロック（１１５）に前記測定アーム部（１２０）が結合されたとき、前記第１磁石結合板（１２７）及び前記第２磁石結合板（１２８）はそれぞれ、水平傾斜端と磁石とが接する地点から磁石の全直径の１／３〜１／２の範囲に位置することを特徴とする、請求項３に記載の形状測定機。
5. 前記位置固定部材（１２５）は、断面が円形又は多角形である軸、球または半球のいずれか１つとして備えられることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の形状測定機。

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