JP2022080541A

JP2022080541A - Probe and measuring device

Info

Publication number: JP2022080541A
Application number: JP2020191670A
Authority: JP
Inventors: 敦島岡; Atsushi Shimaoka; 智之宮崎; Tomoyuki Miyazaki
Original assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Current assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Priority date: 2020-11-18
Filing date: 2020-11-18
Publication date: 2022-05-30

Abstract

To provide a probe capable of suppressing rocking of a measuring probe without increasing measurement force of the measuring probe, and to provide a shape measuring device.SOLUTION: A probe 5 includes: a measuring probe 51; a shaft member 52 to which the measuring probe 51 is mounted; a holder 6 for displaceably supporting the shaft member 52; and a holding force generation mechanism 7 for switching a holding state for generating holding force for holding the shaft member 52 and a non-holding state for preventing holding force from being generated according to presence or absence of input of power.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、変位可能な測定子を有するプローブおよび測定装置に関する。 The present invention relates to a probe and a measuring device having a displaceable stylus.

従来、プローブの測定子を測定対象に対して接触させることで、測定対象の形状や表面性状を測定する測定装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
このような測定装置において、プローブは、測定対象に接触可能な測定子と、測定子を変位可能に保持するホルダと、測定対象に対する測定子の接触量（例えば測定子の変位量など）を検出する接触センサと、を備えている。また、倣い測定または多点測定のいずれの測定方法を実施する測定装置であっても、接触センサに検出された測定子の接触量を利用することで、測定対象の測定が行われる。 Conventionally, a measuring device for measuring the shape and surface texture of a measuring object by bringing the probe stylus into contact with the measuring object has been known (see, for example, Patent Document 1).
In such a measuring device, the probe detects the stylus that can contact the measuring object, the holder that holds the stylus in a displaceable manner, and the contact amount of the stylus with respect to the measuring object (for example, the displacement amount of the stylus). It is equipped with a contact sensor. Further, even in a measuring device that implements either a follow-up measurement or a multi-point measurement, the measurement target is measured by using the contact amount of the stylus detected by the contact sensor.

特開２０１７－１５１０６９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-151069

上述したような測定装置では、プローブを移動させる際の加減速によって測定子が揺動した場合、測定子が測定対象に接触していないにも関わらず、接触センサによって接触量が検出されてしまい、測定データが誤入力されてしまうことがある。そこで、従来のプローブでは、ホルダに弾性力の高いバネを使用する等、測定子の保持力を強く設定することで、測定子の不要な揺動を抑制することが考えられる。
しかし、このような従来のプローブでは、測定子の保持力を強めることで、測定子が測定対象に押し付けられる力（測定力）も強くなってしまい、測定精度が低下してしまう。また、測定力が強くなることで、測定対象や測定子に破損などのダメージが生じ易くなってしまう。 In the measuring device as described above, when the stylus swings due to acceleration / deceleration when moving the probe, the contact amount is detected by the contact sensor even though the stylus is not in contact with the measurement target. , Measurement data may be input incorrectly. Therefore, in the conventional probe, it is conceivable to suppress unnecessary swing of the stylus by setting a strong holding force of the stylus, such as using a spring having a high elastic force for the holder.
However, in such a conventional probe, by strengthening the holding force of the stylus, the force (measurement force) at which the stylus is pressed against the measurement target also becomes strong, and the measurement accuracy is lowered. In addition, as the measuring force becomes stronger, damage such as breakage easily occurs in the measurement target and the stylus.

本発明は、測定子の測定力を強めることなく、測定子の揺動を抑制できるプローブおよび測定装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a probe and a measuring device capable of suppressing the swing of a stylus without increasing the measuring force of the stylus.

本発明に係るプローブは、測定子と、前記測定子が取り付けられる軸部材と、前記軸部材を変位可能に支持するホルダと、電力の入力有無に応じて、前記軸部材を保持する保持力を発生させる保持状態と、前記保持力を発生させない非保持状態とを切り替える保持力発生機構と、を備える。
このような本発明によれば、保持力発生機構が発生させる保持力により、移動時の加減速を原因とした測定子の揺動を抑制できるため、測定データが誤入力されることを防止できる。また、測定時には、保持力発生機構に対する電力の供給を停止し、保持力発生機構の保持力を発生させないことで、測定子による測定力が強まることを回避できる。これにより、測定精度を向上させることができ、また、測定対象や測定子におけるダメージを抑制できる。 The probe according to the present invention has a stylus, a shaft member to which the stylus is attached, a holder that supports the shaft member in a displaceable manner, and a holding force for holding the shaft member depending on the presence or absence of power input. It is provided with a holding force generating mechanism for switching between a holding state to be generated and a non-holding state in which the holding force is not generated.
According to the present invention as described above, the holding force generated by the holding force generation mechanism can suppress the swing of the stylus due to acceleration / deceleration during movement, so that it is possible to prevent erroneous input of measurement data. .. Further, at the time of measurement, by stopping the supply of electric power to the holding force generating mechanism and not generating the holding force of the holding force generating mechanism, it is possible to avoid increasing the measuring force by the stylus. As a result, the measurement accuracy can be improved, and damage to the measurement target and the stylus can be suppressed.

本発明に係るプローブにおいて、前記保持力発生機構は、前記軸部材と前記ホルダとの間に配置される第１保持力発生部を備え、前記第１保持力発生部は、前記電力の入力有無に応じて、前記軸部材を前記ホルダに保持する第１保持力を発生させる状態と、前記第１保持力を発生させない状態とを切り替えることが好ましい。
このような構成によれば、保持力発生機構を好適に構成することができる。 In the probe according to the present invention, the holding force generating mechanism includes a first holding force generating section arranged between the shaft member and the holder, and the first holding force generating section has the presence or absence of power input. It is preferable to switch between a state in which the first holding force for holding the shaft member in the holder is generated and a state in which the first holding force is not generated.
According to such a configuration, the holding force generation mechanism can be suitably configured.

本発明に係るプローブにおいて、前記第１保持力発生部は、前記軸部材または前記ホルダの一方に設けられ、前記電力を供給されることにより前記第１保持力としての磁力を発生させる第１電磁石と、前記軸部材または前記ホルダの他方において前記第１電磁石に対向配置され、前記磁力が作用する第１磁性体と、を備えることが好ましい。
または、本発明に係るプローブにおいて、前記第１保持力発生部は、前記軸部材または前記ホルダの一方に設けられた第１ソレノイドを備え、前記第１ソレノイドは、前記軸部材または前記ホルダの他方における第１当接部に対向する第１可動部を有し、前記第１ソレノイドは、前記電力を供給された場合または前記電力を供給遮断された場合のいずれか一方の場合において、前記第１可動部を前記第１当接部に当接させることで前記第１保持力としての摩擦力を発生させ、他方の場合において、前記第１可動部を前記第１当接部から離間させることが好ましい。
このような構成によれば、第１保持力発生部の保持力が発生している状態と、第１保持力発生部の保持力が発生していない状態とを、容易に切り替えることができる。 In the probe according to the present invention, the first holding force generating portion is provided on either the shaft member or the holder, and the first electromagnet that generates the magnetic force as the first holding force by being supplied with the electric power. And a first magnetic body which is arranged to face the first electromagnet on the other side of the shaft member or the holder and on which the magnetic force acts.
Alternatively, in the probe according to the present invention, the first holding force generating portion includes a first solenoid provided on one of the shaft member or the holder, and the first solenoid is the other of the shaft member or the holder. The first solenoid has a first movable portion facing the first contact portion in the above, and the first solenoid is the first when either the power is supplied or the power is cut off. By bringing the movable portion into contact with the first contact portion, a frictional force as the first holding force is generated, and in the other case, the first movable portion can be separated from the first contact portion. preferable.
According to such a configuration, it is possible to easily switch between a state in which the holding force of the first holding force generating portion is generated and a state in which the holding force of the first holding force generating portion is not generated.

本発明に係るプローブにおいて、前記ホルダは、前記軸部材を支持する第１部材と、前記第１部材を変位可能に支持する第２部材と、を備え、前記保持力発生機構は、前記第１部材と前記第２部材との間に配置される第２保持力発生部を備え、前記第２保持力発生部は、前記電力の入力有無に応じて、前記第１部材を前記第２部材に保持する第２保持力を発生させる状態と、前記第２保持力を発生させない状態とを切り替えることが好ましい。
このような構成によっても、保持力発生機構を好適に構成することができる。また、第１保持力発生部および第２保持力発生部を組み合わせることで、軸部材を複数の方向に変位可能にしつつ、移動時の加減速を原因とした測定子の揺動を抑制できる。 In the probe according to the present invention, the holder includes a first member that supports the shaft member and a second member that supports the first member in a displaceable manner, and the holding force generating mechanism is the first member. A second holding force generating unit is provided between the member and the second member, and the second holding force generating unit converts the first member into the second member according to the presence or absence of power input. It is preferable to switch between a state in which the second holding force to be held is generated and a state in which the second holding force is not generated.
Even with such a configuration, the holding force generation mechanism can be suitably configured. Further, by combining the first holding force generating section and the second holding force generating section, it is possible to suppress the swing of the stylus due to acceleration / deceleration during movement while allowing the shaft member to be displaced in a plurality of directions.

本発明に係るプローブにおいて、前記第２保持力発生部は、前記第１部材または前記第２部材の一方に設けられ、前記電力を供給されることにより前記第２保持力としての磁力を発生させる第２電磁石と、前記第１部材または前記第２部材の他方において前記第２電磁石に対向配置され、前記磁力が作用する第２磁性体と、を備えることが好ましい。
または、本発明に係るプローブにおいて、前記第２保持力発生部は、前記第１部材または前記第２部材の一方に設けられた第２ソレノイドを備え、前記第２ソレノイドは、前記第１部材または前記第２部材における第２当接部に対向する第２可動部を有し、前記第２ソレノイドは、前記電力を供給された場合または前記電力を供給されない場合のいずれか一方の場合において、前記第２可動部を前記第２当接部に当接させることで前記第２保持力としての摩擦力を発生させ、他方の場合において、前記第２可動部を前記第２当接部から離間させることが好ましい。
このような構成によれば、第２保持力発生部の保持力が発生している状態と、第２保持力発生部の保持力が発生していない状態とを、容易に切り替えることができる。 In the probe according to the present invention, the second holding force generating portion is provided on either the first member or the second member, and the electric power is supplied to generate a magnetic force as the second holding force. It is preferable to include a second electromagnet and a second magnetic material which is arranged opposite to the second electromagnet on the other side of the first member or the second member and on which the magnetic force acts.
Alternatively, in the probe according to the present invention, the second holding force generating unit includes a second solenoid provided on either the first member or the second member, and the second solenoid is the first member or The second solenoid has a second movable portion facing the second contact portion of the second member, and the second solenoid is either supplied with the electric power or not supplied with the electric power. By bringing the second movable portion into contact with the second contact portion, a frictional force as the second holding force is generated, and in the other case, the second movable portion is separated from the second contact portion. Is preferable.
According to such a configuration, it is possible to easily switch between a state in which the holding force of the second holding force generating portion is generated and a state in which the holding force of the second holding force generating portion is not generated.

本発明に係る測定装置は、上述のプローブと、前記プローブの移動状態に応じた制御信号を出力する保持力制御部と、前記制御信号に基づいて、前記保持力発生機構に対する前記電力の供給または非供給を切り替える切替部と、を備える。
本発明では、本発明のプローブに関して上述した効果と同様の効果を得られる。 The measuring device according to the present invention supplies the power to the holding force generation mechanism based on the above-mentioned probe, a holding force control unit that outputs a control signal according to the moving state of the probe, and the control signal. It is equipped with a switching unit for switching non-supply.
In the present invention, the same effect as described above can be obtained with respect to the probe of the present invention.

本発明に係る測定装置は、前記プローブの前記移動状態を検出する加速度センサをさらに備えることが好ましい。
このような構成によれば、移動時の加減速を原因とする測定子の揺動をより確実に抑制することができる。 It is preferable that the measuring device according to the present invention further includes an acceleration sensor for detecting the moving state of the probe.
According to such a configuration, it is possible to more reliably suppress the swing of the stylus caused by acceleration / deceleration during movement.

本発明の第１実施形態にかかる形状測定装置を示す斜視図。The perspective view which shows the shape measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 第１実施形態の形状測定装置の概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows the schematic structure of the shape measuring apparatus of 1st Embodiment. 第１実施形態のプローブを模式的に示す断面図。The cross-sectional view which shows typically the probe of 1st Embodiment. 第１実施形態の形状測定装置の動作例を説明するグラフ。The graph explaining the operation example of the shape measuring apparatus of 1st Embodiment. 本発明の第２実施形態のプローブを模式的に示す断面図。The cross-sectional view which shows typically the probe of the 2nd Embodiment of this invention. 第２実施形態における保持力の発生状態を示す図５の一部拡大図。A partially enlarged view of FIG. 5 showing a state in which a holding force is generated in the second embodiment. 第２実施形態における保持力の非発生状態を示す図５の一部拡大図。FIG. 5 is a partially enlarged view showing a state in which the holding force is not generated in the second embodiment.

［第１実施形態］
本発明に係る第１実施形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態の形状測定装置１は、測定対象であるワークＷの形状等を測定する三次元測定機である。 [First Embodiment]
The first embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the shape measuring device 1 of the present embodiment is a three-dimensional measuring machine that measures the shape and the like of a work W to be measured.

〔形状測定装置１の構成〕
形状測定装置１は、図１に示すように、ステージ３に設けられた移動機構４と、移動機構４により３軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向）に移動可能なプローブ５と、形状測定装置１の内部などに設けられたコントローラ９（図２参照）と、を備える。 [Structure of shape measuring device 1]
As shown in FIG. 1, the shape measuring device 1 has a moving mechanism 4 provided on the stage 3 and a probe 5 that can be moved in three axial directions (X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction) by the moving mechanism 4. And a controller 9 (see FIG. 2) provided inside the shape measuring device 1 or the like.

ステージ３には、ワークＷが載置される。
移動機構４は、プローブ５を移動させるための構成として、ガイド４１、コラム４２、サポータ４３、ビーム４４、Ｘスライダ４５、およびＺスライダ４６を備える。
ガイド４１は、ステージ３の＋Ｘ側において、ステージ３に対してＹ軸方向に沿って設けられ、コラム４２は、ガイド４１に対してＹ軸方向にスライド移動可能に設けられる。サポータ４３は、ステージ３の－Ｘ側において、ステージ３に対してエアベアリング等を介して設けられる。ビーム４４は、コラム４２とサポータ４３との間にＸ軸方向に沿って架橋される。Ｘスライダ４５は、Ｚ軸方向に沿って延出する筒状に形成され、ビーム４４上をＸ軸方向に沿ってスライド移動可能に設けられる。Ｚスライダ４６は、Ｘスライダ４５の内部をＺ軸方向に沿ってスライド移動可能に設けられる。Ｚスライダ４６の先端部には、プローブ５が固定される。 The work W is placed on the stage 3.
The moving mechanism 4 includes a guide 41, a column 42, a supporter 43, a beam 44, an X slider 45, and a Z slider 46 as a configuration for moving the probe 5.
The guide 41 is provided on the + X side of the stage 3 along the Y-axis direction with respect to the stage 3, and the column 42 is provided so as to be slidable with respect to the guide 41 in the Y-axis direction. The supporter 43 is provided on the −X side of the stage 3 with respect to the stage 3 via an air bearing or the like. The beam 44 is crosslinked between the column 42 and the supporter 43 along the X-axis direction. The X-slider 45 is formed in a cylindrical shape extending along the Z-axis direction, and is provided so as to be slidable along the X-axis direction on the beam 44. The Z slider 46 is provided so as to be slidable inside the X slider 45 along the Z axis direction. The probe 5 is fixed to the tip of the Z slider 46.

また、移動機構４は、コラム４２をＹ軸方向に駆動するＹ軸駆動部４１Ａと、Ｘスライダ４５をＸ軸方向に駆動するＸ軸駆動部４４Ａと、Ｚスライダ４６をＺ軸方向に駆動するＺ軸駆動部４５Ａと、を備える。Ｙ軸駆動部４１Ａ、Ｘ軸駆動部４４ＡおよびＺ軸駆動部４５Ａは、それぞれ、図示略の駆動源、および、駆動源から供給される駆動力を伝達する駆動伝達機構を含んで構成される。 Further, the moving mechanism 4 drives the Y-axis drive unit 41A that drives the column 42 in the Y-axis direction, the X-axis drive unit 44A that drives the X-axis slider 45 in the X-axis direction, and the Z-slider 46 in the Z-axis direction. A Z-axis drive unit 45A is provided. The Y-axis drive unit 41A, the X-axis drive unit 44A, and the Z-axis drive unit 45A are configured to include a drive source (not shown) and a drive transmission mechanism for transmitting a drive force supplied from the drive source, respectively.

また、移動機構４には、コラム４２、Ｘスライダ４５、およびＺスライダ４６の各軸方向の位置、すなわちステージ３上におけるプローブ５の座標を検出するための座標検出機構４８（図２参照）が設けられている。
例えば、座標検出機構４８は、コラム４２に設けられたＹ軸スケールセンサと、Ｘスライダ４５に設けられたＸ軸スケールセンサと、Ｚスライダ４６に設けられたＺ軸スケールセンサとを含む機構であり、各センサからスケール信号Ｓｘ，Ｓｙ，Ｓｚを出力する。 Further, the moving mechanism 4 has a coordinate detecting mechanism 48 (see FIG. 2) for detecting the axial positions of the column 42, the X slider 45, and the Z slider 46, that is, the coordinates of the probe 5 on the stage 3. It is provided.
For example, the coordinate detection mechanism 48 is a mechanism including a Y-axis scale sensor provided on the column 42, an X-axis scale sensor provided on the X slider 45, and a Z-axis scale sensor provided on the Z slider 46. , The scale signals Sx, Sy, Sz are output from each sensor.

［プローブの構成］
図３は、プローブ５の構成を示す断面図である。
プローブ５は、ワークＷに接触可能な測定子５１と、測定子５１が取り付けられる軸部材５２と、軸部材５２を変位可能に支持するホルダ６と、ホルダ６に対する測定子５１の変位を検出する変位検出機構５３と、加速度センサ５４と、軸部材５２を保持する保持力を発生させる保持力発生機構７と、を備えている。
なお、本実施形態のプローブ５は、倣いプローブであるとする。 [Probe configuration]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the probe 5.
The probe 5 detects the displacement of the stylus 51 that can come into contact with the work W, the shaft member 52 to which the stylus 51 is attached, the holder 6 that supports the shaft member 52 in a displaceable manner, and the stylus 51 with respect to the holder 6. It includes a displacement detection mechanism 53, an acceleration sensor 54, and a holding force generating mechanism 7 for generating a holding force for holding the shaft member 52.
The probe 5 of the present embodiment is assumed to be a copy probe.

測定子５１は、例えば、中心軸Ｃを有する軸体と、当該軸体の先端に設けられる先端球とを有する。
軸部材５２は、中心軸Ｃに沿って配置される主軸部５２１と、主軸部５２１の下端に設けられた測定子取付部５２２と、主軸部５２１の上端に設けられたセンサ取付部５２３と、を有する。
なお、本実施形態において、主軸部５２１は、非磁性体材料により形成されている。 The stylus 51 has, for example, a shaft body having a central axis C and a tip sphere provided at the tip of the shaft body.
The shaft member 52 includes a spindle portion 521 arranged along the central axis C, a stylus mounting portion 522 provided at the lower end of the spindle portion 521, and a sensor mounting portion 523 provided at the upper end of the spindle portion 521. Has.
In this embodiment, the spindle portion 521 is made of a non-magnetic material.

ホルダ６は、軸部材５２を収容する内筒部６２と、内筒部６２を収容する筒部６３と、を有している。
内筒部６２は、中心軸Ｃを中心として配置される筒体である。内筒部６２は、Ｚダイアフラム６４，６５を介して軸部材５２を変位可能に支持する。
また、内筒部６２には、内筒部６２の外面から径方向外側に突出する外フランジ部６２１が設けられている。この外フランジ部６２１は、例えば円環形状を有している。 The holder 6 has an inner cylinder portion 62 for accommodating the shaft member 52 and a cylinder portion 63 for accommodating the inner cylinder portion 62.
The inner cylinder portion 62 is a cylinder body arranged around the central axis C. The inner cylinder portion 62 supports the shaft member 52 in a displaceable manner via the Z diaphragms 64 and 65.
Further, the inner cylinder portion 62 is provided with an outer flange portion 621 that projects radially outward from the outer surface of the inner cylinder portion 62. The outer flange portion 621 has, for example, an annular shape.

外筒部６３は、内筒部６２を収容する容器状の部材であり、中心軸Ｃを中心として配置される筒体６３１と、筒体６３１のＺ軸方向上側に設けられた底面部６３２とを有する。
この外筒部６３は、底面部６３２がＺスライダ４６の下端に取り付けられることで、移動機構４により支持される。また、外筒部６３は、ＸＹダイアフラム６６を介して内筒部６２を変位可能に支持する。
なお、外筒部６３は、本発明の「第２部材」であり、この外筒部６３には、外筒部６３に対する軸部材５２の変位を検出するための検出器５３２が設けられる。 The outer cylinder portion 63 is a container-shaped member that accommodates the inner cylinder portion 62, and includes a cylinder 631 arranged around the central axis C and a bottom surface portion 632 provided on the upper side of the cylinder 631 in the Z-axis direction. Have.
The outer cylinder portion 63 is supported by the moving mechanism 4 by attaching the bottom surface portion 632 to the lower end of the Z slider 46. Further, the outer cylinder portion 63 supports the inner cylinder portion 62 in a displaceable manner via the XY diaphragm 66.
The outer cylinder portion 63 is the "second member" of the present invention, and the outer cylinder portion 63 is provided with a detector 532 for detecting the displacement of the shaft member 52 with respect to the outer cylinder portion 63.

外筒部６３には、外筒部６３の内面から径方向内側に突出する内フランジ部６３３が設けられている。この内フランジ部６３３は、例えば円環形状を有しており、内フランジ部６３３の中央部には、内筒部６２が挿通する開口６３３Ａが設けられている。 The outer cylinder portion 63 is provided with an inner flange portion 633 that projects radially inward from the inner surface of the outer cylinder portion 63. The inner flange portion 633 has, for example, an annular shape, and an opening 633A through which the inner cylinder portion 62 is inserted is provided in the central portion of the inner flange portion 633.

内筒部６２の外フランジ部６２１と、外筒部６３の内フランジ部６３３とは、Ｚ軸方向において互いに対向している。
なお、図３に示す例では、Ｚ軸方向において、外フランジ部６２１が上側に配置され、内フランジ部６３３が下側に配置されているが、この関係は逆であってもよい。 The outer flange portion 621 of the inner cylinder portion 62 and the inner flange portion 633 of the outer cylinder portion 63 face each other in the Z-axis direction.
In the example shown in FIG. 3, the outer flange portion 621 is arranged on the upper side and the inner flange portion 633 is arranged on the lower side in the Z-axis direction, but this relationship may be reversed.

Ｚダイアフラム６４，６５は、Ｚ軸方向の異なる位置に配置された円盤状の弾性部材であり、Ｚダイアフラム６４，６５の各中央には、軸部材５２が挿通される円形状の開口６４Ａ，６５Ａが形成されている。
Ｚダイアフラム６４，６５は、それぞれ、内筒部６２と軸部材５２との間に介在する。具体的には、Ｚダイアフラム６４の外周の縁部は、内筒部６２のＺ軸方向上端部の内面に固定され、Ｚダイアフラム６４の開口６４Ａ周りの縁部は、軸部材５２のＺ軸方向上端部の外面に固定されている。同様に、Ｚダイアフラム６５の外周の縁部は、内筒部６２のＺ軸方向下端部の内面に固定され、Ｚダイアフラム６５の開口６５Ａ周りの縁部は、軸部材５２のＺ軸方向下端部の外面に固定されている。 The Z diaphragms 64 and 65 are disk-shaped elastic members arranged at different positions in the Z axis direction, and circular openings 64A and 65A through which the shaft member 52 is inserted are inserted in the centers of the Z diaphragms 64 and 65. Is formed.
The Z diaphragms 64 and 65 are interposed between the inner cylinder portion 62 and the shaft member 52, respectively. Specifically, the outer peripheral edge of the Z diaphragm 64 is fixed to the inner surface of the upper end of the inner cylinder 62 in the Z-axis direction, and the edge around the opening 64A of the Z-diaphragm 64 is in the Z-axis direction of the shaft member 52. It is fixed to the outer surface of the upper end. Similarly, the outer peripheral edge of the Z diaphragm 65 is fixed to the inner surface of the lower end in the Z axis direction of the inner cylinder portion 62, and the edge around the opening 65A of the Z diaphragm 65 is the lower end in the Z axis direction of the shaft member 52. It is fixed to the outer surface of.

内筒部６２は、Ｚダイアフラム６４，６５を介することで、軸部材５２を変位可能に支持している。すなわち、軸部材５２は、Ｚダイアフラム６４，６５がそれぞれ曲げ変形することにより、中心軸Ｃに沿った方向に変位可能である。このような構成によれば、測定子５１の先端球５１Ａは、外筒部６３に対してＺ軸方向に変位可能である。 The inner cylinder portion 62 supports the shaft member 52 in a displaceable manner via the Z diaphragms 64 and 65. That is, the shaft member 52 can be displaced in the direction along the central axis C by bending and deforming the Z diaphragms 64 and 65, respectively. According to such a configuration, the tip ball 51A of the stylus 51 can be displaced in the Z-axis direction with respect to the outer cylinder portion 63.

ＸＹダイアフラム６６は、円盤状の弾性部材であり、ＸＹダイアフラム６６の中央には、内筒部６２がＺ軸方向に挿通される円形状の開口６６Ａが形成されている。
ＸＹダイアフラム６６は、内筒部６２と外筒部６３との間に介在する。具体的には、ＸＹダイアフラム６６の外周の周縁は、外筒部６３の内面に固定され、ＸＹダイアフラム６６の開口６６Ａ周りの縁部は、内筒部６２の外面に固定されている。 The XY diaphragm 66 is a disk-shaped elastic member, and a circular opening 66A through which the inner cylinder portion 62 is inserted in the Z-axis direction is formed in the center of the XY diaphragm 66.
The XY diaphragm 66 is interposed between the inner cylinder portion 62 and the outer cylinder portion 63. Specifically, the outer peripheral peripheral edge of the XY diaphragm 66 is fixed to the inner surface of the outer cylinder portion 63, and the edge portion around the opening 66A of the XY diaphragm 66 is fixed to the outer surface of the inner cylinder portion 62.

外筒部６３は、ＸＹダイアフラム６６を介することで、内筒部６２を変位可能に支持している。すなわち、内筒部６２は、ＸＹダイアフラム６６が曲げ変形することにより、中心軸Ｃ周りの回転方向に変位可能である。このような構成によれば、測定子５１の先端球５１Ａは、外筒部６３に対してＸＹ平面上で変位可能である。 The outer cylinder portion 63 supports the inner cylinder portion 62 in a displaceable manner via the XY diaphragm 66. That is, the inner cylinder portion 62 can be displaced in the rotational direction around the central axis C by bending and deforming the XY diaphragm 66. According to such a configuration, the tip sphere 51A of the stylus 51 can be displaced on the XY plane with respect to the outer cylinder portion 63.

なお、Ｚダイアフラム６４，６５おおびＸＹダイアフラム６６のそれぞれには、適正な弾性力を発揮するための所定形状の開口が複数形成されていてもよい（例えば特開２０１７－１４２１６１号公報参照）。 It should be noted that each of the Z diaphragms 64, 65 and the XY diaphragm 66 may be formed with a plurality of openings having a predetermined shape for exerting an appropriate elastic force (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-142161).

変位検出機構５３は、ホルダ６の外筒部６３に対する測定子５１の先端球５１Ａの位置を検出する機構である。
この変位検出機構５３は、軸部材５２のセンサ取付部５２３に設けられたセンサ素子５３１と、外筒部６３の底面部６３２に設けられた検出器５３２と、を有する。
センサ素子５３１は、例えば、Ｘ－ＹデフレクタおよびＺデフレクタを含んで構成される。
検出器５３２は、例えば、光源と、光源から出射してＸ－Ｙデフレクタを経由した光を受光するＸ－Ｙ受光素子と、光源から出射してＺデフレクタを経由した光を受光するＺ受光素子と、を有する。Ｘ－Ｙ受光素子は、Ｘ－Ｙデフレクタの回転位置に応じたＸＹ位置検出信号Ｄｘｙを出力し、Ｚ受光素子は、ＺデフレクタのＺ軸方向の位置に応じたＺ位置検出信号Ｄｚを出力する。
なお、変位検出機構５３の具体的構成は、従来技術（例えば特開２０１７－１１６５２０号公報）を利用可能であるため、ここでの詳細な説明は省略する。 The displacement detection mechanism 53 is a mechanism for detecting the position of the tip ball 51A of the stylus 51 with respect to the outer cylinder portion 63 of the holder 6.
The displacement detection mechanism 53 includes a sensor element 531 provided on the sensor mounting portion 523 of the shaft member 52, and a detector 532 provided on the bottom surface portion 632 of the outer cylinder portion 63.
The sensor element 531 includes, for example, an XY deflector and a Z deflector.
The detector 532 includes, for example, a light source, an XY light receiving element that emits light from the light source and receives light passing through the XY deflector, and a Z light receiving element that emits light from the light source and receives light passing through the Z deflector. And have. The XY light receiving element outputs the XY position detection signal Dxy according to the rotation position of the XY deflector, and the Z light receiving element outputs the Z position detection signal Dz corresponding to the position of the Z deflector in the Z axis direction. ..
Since the prior art (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-116520) can be used for the specific configuration of the displacement detection mechanism 53, detailed description thereof will be omitted here.

加速度センサ５４は、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の各方向の加速度をそれぞれ検出する３軸加速度センサである。加速度センサ５４は、例えば外筒部６３に設けられ、移動機構４によりプローブ５が移動する際の加速度を検出し、コントローラ９に出力する。 The acceleration sensor 54 is, for example, a three-axis acceleration sensor that detects acceleration in each of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction. The acceleration sensor 54 is provided, for example, in the outer cylinder portion 63, detects the acceleration when the probe 5 moves by the moving mechanism 4, and outputs the acceleration to the controller 9.

保持力発生機構７は、Ｚ軸方向における軸部材５２の揺動を抑制可能な第１保持力発生部７１と、中心軸Ｃ周りの回転方向における軸部材５２の揺動を抑制可能な第２保持力発生部７２と、を備えている。 The holding force generating mechanism 7 has a first holding force generating portion 71 capable of suppressing the swing of the shaft member 52 in the Z-axis direction, and a second holding force generating portion 71 capable of suppressing the swing of the shaft member 52 in the rotation direction around the central axis C. It is provided with a holding force generating unit 72.

第１保持力発生部７１は、内筒部６２の内面に設けられた電磁石７１１（第１電磁石）と、主軸部５２１の側面に設けられた磁性体７１２（第１磁性体）と、を有する。電磁石７１１は、芯材と、この芯材の周りに巻かれたコイルとを含んで構成され、コイルに対する通電により磁力を発生させる。
電磁石７１１および磁性体７１２は、それぞれ、中心軸Ｃを中心とする環状に形成され、内筒部６２の径方向に互いに対向して配置されてもよい。あるいは、第１保持力発生部７１は、中心軸Ｃを中心とする回転対称に配置された複数の電磁石７１１と、各電磁石７１１に対して内筒部６２の径方向に対向する複数の磁性体７１２とを含んでもよい。
本実施形態において、電磁石７１１および磁性体７１２の互いに対向する各部位は、互いに異なる極性を有し、電磁石７１１の磁力は、磁性体７１２に対して引力として作用する。 The first holding force generating portion 71 has an electromagnet 711 (first electromagnet) provided on the inner surface of the inner cylinder portion 62 and a magnetic body 712 (first magnetic body) provided on the side surface of the spindle portion 521. .. The electromagnet 711 is configured to include a core material and a coil wound around the core material, and generates a magnetic force by energizing the coil.
The electromagnet 711 and the magnetic body 712 may be formed in an annular shape about the central axis C, respectively, and may be arranged so as to face each other in the radial direction of the inner cylinder portion 62. Alternatively, the first holding force generating portion 71 includes a plurality of electromagnets 711 arranged rotationally symmetrically about the central axis C, and a plurality of magnetic bodies facing each electromagnet 711 in the radial direction of the inner cylinder portion 62. 712 and may be included.
In the present embodiment, the respective portions of the electromagnet 711 and the magnetic body 712 facing each other have different polarities, and the magnetic force of the electromagnet 711 acts as an attractive force on the magnetic body 712.

第２保持力発生部７２は、内フランジ部６３３に設けられた電磁石７２１（第２電磁石）と、外フランジ部６２１に設けられた磁性体７２２（第２磁性体）と、を有する。電磁石７２１は、電磁石７１１と同様、芯材と、この芯材の周りに巻かれたコイルとを含んで構成され、コイルに対する通電により磁力を発生させる。
電磁石７２１および磁性体７２２は、それぞれ、中心軸Ｃを中心とする環状に形成され、Ｚ軸方向に互いに対向して配置されてもよい。あるいは、第２保持力発生部７２は、中心軸Ｃを中心とする回転対称に配置された複数の電磁石７２１と、各電磁石７２１に対してＺ軸方向に対向する複数の磁性体７２２とを含んでもよい。
本実施形態において、電磁石７２１および磁性体７２２の互いに対向する各部位は、互いに同じ極性を有し、電磁石７２１の磁力は、磁性体７２２に対して斥力として作用する。 The second holding force generating portion 72 has an electromagnet 721 (second electromagnet) provided on the inner flange portion 633 and a magnetic body 722 (second magnetic body) provided on the outer flange portion 621. Like the electromagnet 711, the electromagnet 721 includes a core material and a coil wound around the core material, and generates a magnetic force by energizing the coil.
The electromagnet 721 and the magnetic body 722 may be formed in an annular shape centered on the central axis C, and may be arranged so as to face each other in the Z-axis direction. Alternatively, the second holding force generating unit 72 includes a plurality of electromagnets 721 arranged rotationally symmetrically about the central axis C, and a plurality of magnetic bodies 722 facing each electromagnet 721 in the Z-axis direction. But it may be.
In the present embodiment, the respective portions of the electromagnet 721 and the magnetic body 722 facing each other have the same polarity, and the magnetic force of the electromagnet 721 acts as a repulsive force on the magnetic body 722.

また、形状測定装置１は、第１保持力発生部７１および第２保持力発生部７２の各電磁石７１１，７２１に対する電力の供給または非供給を切り替える切替部８をさらに備えている（図２参照）。
切替部８は、例えば、電源（不図示）と、保持力発生機構７との間の電力供給路に配置されるスイッチであり、コントローラ９から入力される制御信号に基づいてオン（導通）およびオフ（非導通）を切り替える。
なお、切替部８は、形状測定装置１における任意の位置に配置可能であり、プローブ５内に配置されてもよいし、コントローラ９内に配置されてもよい。 Further, the shape measuring device 1 further includes a switching unit 8 for switching between supply and non-supply of electric power to the electromagnets 711 and 721 of the first holding force generating unit 71 and the second holding force generating unit 72 (see FIG. 2). ).
The switching unit 8 is, for example, a switch arranged in the power supply path between the power supply (not shown) and the holding force generating mechanism 7, and is turned on (conducting) and turned on (conducting) based on the control signal input from the controller 9. Switch off (non-conducting).
The switching unit 8 can be arranged at an arbitrary position in the shape measuring device 1, and may be arranged in the probe 5 or in the controller 9.

［コントローラ］
コントローラ９は、例えばマイコン等によって構成され、図２に示すように、移動制御部９１、座標検出部９２、変位検出部９３、測定部９４および保持力制御部９５として機能する。 [controller]
The controller 9 is composed of, for example, a microcomputer or the like, and functions as a movement control unit 91, a coordinate detection unit 92, a displacement detection unit 93, a measurement unit 94, and a holding force control unit 95, as shown in FIG.

移動制御部９１は、コントローラ９から入力される測定指示などに従って移動機構４の動作を制御する。例えば、ワークＷをタッチ測定する場合、移動制御部９１は、測定経路に設定された測定点ごとに測定子５１がワークＷに接触するように、移動機構４の動作を制御する。 The movement control unit 91 controls the operation of the movement mechanism 4 according to a measurement instruction or the like input from the controller 9. For example, when the work W is touch-measured, the movement control unit 91 controls the operation of the movement mechanism 4 so that the stylus 51 comes into contact with the work W at each measurement point set in the measurement path.

座標検出部９２は、座標検出機構４８から入力されるスケール信号Ｓｘ，Ｓｙ，Ｓｚをカウントすることで、プローブ５の座標を検出する。 The coordinate detection unit 92 detects the coordinates of the probe 5 by counting the scale signals Sx, Sy, Sz input from the coordinate detection mechanism 48.

変位検出部９３は、変位検出機構５３から入力されるＸＹ位置検出信号ＤｘｙおよびＺ位置検出信号Ｄｚに基づいて、測定子５１のＸＹＺの各軸方向への変位量を検出する。 The displacement detection unit 93 detects the amount of displacement of the XYZ of the stylus 51 in each axial direction based on the XY position detection signal Dxy and the Z position detection signal Dz input from the displacement detection mechanism 53.

測定部９４は、座標検出機構４８により検出されるプローブ５の座標と、変位検出部９３により検出される測定子５１の変位量とに基づいて、ワークＷの形状を測定し、記憶部（不図示）に記憶する。 The measuring unit 94 measures the shape of the work W based on the coordinates of the probe 5 detected by the coordinate detecting mechanism 48 and the displacement amount of the stylus 51 detected by the displacement detecting unit 93, and the storage unit (not). Store in (shown).

保持力制御部９５は、加速度センサ５４により検出されるプローブ５の加速度に基づいて、保持力発生機構７を制御する。具体的には、保持力制御部９５は、プローブ５の加速度に基づいてプローブ５の移動を判断し、プローブ５が移動している間、切替部８をオンに保つよう制御する。 The holding force control unit 95 controls the holding force generation mechanism 7 based on the acceleration of the probe 5 detected by the acceleration sensor 54. Specifically, the holding force control unit 95 determines the movement of the probe 5 based on the acceleration of the probe 5, and controls the switching unit 8 to be kept on while the probe 5 is moving.

［形状測定装置１の動作］
次に形状測定装置１の動作例について図２～図４を参照して説明する。図４は、横軸を時間とし、縦軸をプローブ５の移動速度とするグラフである。 [Operation of shape measuring device 1]
Next, an operation example of the shape measuring device 1 will be described with reference to FIGS. 2 to 4. FIG. 4 is a graph in which the horizontal axis is time and the vertical axis is the moving speed of the probe 5.

まず、移動機構４は、移動制御部９１の制御により、プローブ５をワークＷに対する測定開始位置に移動させる。このとき、プローブ５は、図４に示すように、停止状態から加速を開始し（時刻ｔ１）、一定速度で所定時間（時刻ｔ２から時刻ｔ３）移動した後、減速を開始し（時刻ｔ３）、ワークＷに対する測定開始位置で停止する（時刻ｔ４）。 First, the movement mechanism 4 moves the probe 5 to the measurement start position with respect to the work W under the control of the movement control unit 91. At this time, as shown in FIG. 4, the probe 5 starts accelerating from the stopped state (time t1), moves at a constant speed for a predetermined time (time t2 to time t3), and then starts decelerating (time t3). , Stop at the measurement start position with respect to the work W (time t4).

ここで、加速度センサ５４により所定の絶対値以上の加速度が検出されたとき（時刻ｔ１）、保持力制御部９５は、切替部８をオフからオンに切り替える。
これにより、第１保持力発生部７１では、内筒部６２の内面における電磁石７１１が磁力を発生させ、主軸部５２１の側面における磁性体７１２に対して引力を作用させる。磁性体７１２に作用する電磁石７１１の引力が中心軸Ｃの周囲で拮抗することにより、内筒部６２に軸部材５２を保持する保持力（第１保持力）が発生する。すなわち、軸部材５２は、外筒部６３に対するＺ軸方向の揺れを抑制される。
また、第２保持力発生部７２では、内フランジ部６３３における電磁石７２１が磁力を発生させ、外フランジ部６２１における磁性体７２２に対して斥力を作用させる。磁性体７１２をＺ軸方向下側に付勢する電磁石７２１の斥力と、内筒部６２をＺ軸方向上側へ引き戻すＸＹダイアフラム６６の弾性力とが拮抗することにより、外筒部６３に内筒部６２を保持する保持力（第２保持力）が発生する。すなわち、軸部材５２は、中心軸Ｃを中心とする回転方向の揺れを抑制される。 Here, when the acceleration sensor 54 detects an acceleration equal to or higher than a predetermined absolute value (time t1), the holding force control unit 95 switches the switching unit 8 from off to on.
As a result, in the first holding force generating portion 71, the electromagnet 711 on the inner surface of the inner cylinder portion 62 generates a magnetic force, and an attractive force is applied to the magnetic body 712 on the side surface of the spindle portion 521. When the attractive force of the electromagnet 711 acting on the magnetic body 712 antagonizes around the central axis C, a holding force (first holding force) for holding the shaft member 52 is generated in the inner cylinder portion 62. That is, the shaft member 52 is suppressed from swinging in the Z-axis direction with respect to the outer cylinder portion 63.
Further, in the second holding force generation portion 72, the electromagnet 721 in the inner flange portion 633 generates a magnetic force, and a repulsive force is applied to the magnetic body 722 in the outer flange portion 621. The repulsive force of the electromagnet 721 that urges the magnetic body 712 downward in the Z-axis direction and the elastic force of the XY diaphragm 66 that pulls the inner cylinder portion 62 upward in the Z-axis direction antagonize the inner cylinder portion 63. A holding force (second holding force) for holding the portion 62 is generated. That is, the shaft member 52 is suppressed from swinging in the rotation direction about the central axis C.

したがって、プローブ５の移動中、第１保持力発生部７１および第２保持力発生部７２のそれぞれによる保持力（第１保持力および第２保持力）が発生し、Ｚ軸方向および中心軸Ｃを中心とする回転方向の各方向における軸部材５２の揺れが抑制される（保持状態）。 Therefore, while the probe 5 is moving, holding forces (first holding force and second holding force) are generated by each of the first holding force generating section 71 and the second holding force generating section 72, and the Z-axis direction and the central axis C are generated. The shaking of the shaft member 52 in each direction of the rotation around the center is suppressed (holding state).

また、プローブ５が測定開始位置に到達して停止したとき（時刻ｔ４）、保持力制御部９５は、切替部８をオンからオフに切り替える。
これにより、電磁石７１１，７２１への電力供給が遮断され、第１保持力発生部７１および第２保持力発生部７２の各保持力が発生されない。その結果、軸部材５２は、Ｚ軸方向および中心軸Ｃ周りの回転方向の各方向において揺動可能になる（非保持状態）。 Further, when the probe 5 reaches the measurement start position and stops (time t4), the holding force control unit 95 switches the switching unit 8 from on to off.
As a result, the power supply to the electromagnets 711 and 721 is cut off, and the holding forces of the first holding force generating section 71 and the second holding force generating section 72 are not generated. As a result, the shaft member 52 can swing in each of the Z-axis direction and the rotation direction around the central axis C (non-holding state).

なお、保持力制御部９５は、加速度センサ５４により検出される加速度に基づいて、プローブ５の停止を判断できる。例えば、保持力制御部９５は、プローブ５の移動開始時の加速度とは正負が逆の加速度（減速）が検出された後、当該加速度が０になった場合、プローブ５が停止したと判断できる。 The holding force control unit 95 can determine that the probe 5 is stopped based on the acceleration detected by the acceleration sensor 54. For example, the holding force control unit 95 can determine that the probe 5 has stopped when the acceleration becomes 0 after the acceleration (deceleration) opposite to the acceleration at the start of movement of the probe 5 is detected. ..

次いで、移動機構４は、移動制御部９１の制御により、プローブ５の測定動作を開始する。具体的には、測定子５１が所定の接触量を保った状態でワークＷの表面を倣うように、プローブ５をワークＷの表面に沿って移動させる（時刻ｔ５以降）。これにより、ワークＷが倣い測定される。
このとき、プローブ５の移動速度は、測定開始位置に向かう場合の移動速度に比べて十分に遅い速度であり、加速度センサ５４により検出されるプローブ５の加速度は所定の絶対値よりも小さい値である。このため、切替部８はオフの状態に保たれる。 Next, the movement mechanism 4 starts the measurement operation of the probe 5 under the control of the movement control unit 91. Specifically, the probe 5 is moved along the surface of the work W so that the stylus 51 follows the surface of the work W while maintaining a predetermined contact amount (after time t5). As a result, the work W is measured by copying.
At this time, the moving speed of the probe 5 is sufficiently slower than the moving speed when moving toward the measurement start position, and the acceleration of the probe 5 detected by the acceleration sensor 54 is a value smaller than a predetermined absolute value. be. Therefore, the switching unit 8 is kept in the off state.

ここで、測定子５１がワークＷの表面を倣う間、上述したように、第１保持力発生部７１および第２保持力発生部７２は、それぞれ保持力を発生させない。このため、プローブ５は、測定子５１をワークＷに所定の接触量で接触させつつ、ワークＷに加わる測定力を小さく抑えることができる。 Here, while the stylus 51 follows the surface of the work W, as described above, the first holding force generating section 71 and the second holding force generating section 72 do not generate holding force, respectively. Therefore, the probe 5 can keep the measuring force applied to the work W small while bringing the stylus 51 into contact with the work W with a predetermined contact amount.

［第１実施形態の効果］
本実施形態のプローブ５は、上述したように、電力の入力有無に応じて、軸部材５２を保持する保持力を発生させる保持状態と、保持力を発生させない非保持状態とを切り替える保持力発生機構７を備える。
このようなプローブ５によれば、保持力発生機構７が発生させる保持力により、移動時の加減速を原因とした測定子５１の揺動を抑制できるため、測定データが誤入力されることを防止できる。また、測定時には保持力発生機構７に対する電力の供給を停止し、保持力発生機構７の保持力を発生させないことで、測定子５１による測定力が強まることを回避できる。これにより、測定精度を向上させることができ、また、ワークＷや測定子５１におけるダメージを抑制できる。 [Effect of the first embodiment]
As described above, the probe 5 of the present embodiment generates a holding force that switches between a holding state that generates a holding force for holding the shaft member 52 and a non-holding state that does not generate a holding force, depending on the presence or absence of power input. The mechanism 7 is provided.
According to such a probe 5, the holding force generated by the holding force generation mechanism 7 can suppress the swing of the stylus 51 due to acceleration / deceleration during movement, so that the measurement data is erroneously input. Can be prevented. Further, by stopping the supply of electric power to the holding force generating mechanism 7 and not generating the holding force of the holding force generating mechanism 7 at the time of measurement, it is possible to avoid increasing the measuring force by the stylus 51. As a result, the measurement accuracy can be improved, and damage to the work W and the stylus 51 can be suppressed.

本実施形態のプローブ５において、保持力発生機構７は、軸部材５２とホルダ６（具体的には内筒部６２）との間に配置され、軸部材５２を内筒部６２に保持する第１保持力を発生させる第１保持力発生部７１を備える。
また、ホルダ６は、軸部材５２を支持する内筒部６２（第１部材）と、内筒部６２を変位可能に支持する外筒部６３（第２部材）と、を備え、保持力発生機構７は、内筒部６２と外筒部６３との間に配置され、内筒部６２を外筒部６３に保持する第２保持力を発生させる第２保持力発生部７２をさらに備える。
このような構成では、第１保持力発生部７１および第２保持力発生部７２を組み合わせることで、軸部材５２を複数の方向に変位可能にしつつ、移動時の加減速を原因とした測定子５１の揺動を抑制できる。 In the probe 5 of the present embodiment, the holding force generating mechanism 7 is arranged between the shaft member 52 and the holder 6 (specifically, the inner cylinder portion 62), and holds the shaft member 52 in the inner cylinder portion 62. (1) A first holding force generating unit 71 for generating a holding force is provided.
Further, the holder 6 includes an inner cylinder portion 62 (first member) that supports the shaft member 52 and an outer cylinder portion 63 (second member) that supports the inner cylinder portion 62 in a displaceable manner, and generates a holding force. The mechanism 7 is arranged between the inner cylinder portion 62 and the outer cylinder portion 63, and further includes a second holding force generating portion 72 that generates a second holding force for holding the inner cylinder portion 62 in the outer cylinder portion 63.
In such a configuration, by combining the first holding force generating section 71 and the second holding force generating section 72, the shaft member 52 can be displaced in a plurality of directions, and the stylus is caused by acceleration / deceleration during movement. The swing of 51 can be suppressed.

本実施形態のプローブ５において、第１保持力発生部７１は、ホルダ６の内筒部６２に設けられ、電力を供給されることにより第１保持力としての磁力を発生させる電磁石７１１と、軸部材５２において電磁石７１１に対向配置され、電磁石７１１の磁力（引力）が作用する磁性体７１２と、を有する。
また、第２保持力発生部７２は、ホルダ６の外筒部６３に設けられ、電力を供給されることにより第２保持力としての磁力を発生させる電磁石７２１と、ホルダ６の内筒部６２において電磁石７２１に対向配置され、電磁石７２１の磁力（斥力）が作用する磁性体７２２と、を有する。
このような構成によれば、第１保持力発生部７１および第２保持力発生部７２のそれぞれにおいて、保持力が発生した状態と、保持力の発生していない状態とを容易に切り替えることができる。 In the probe 5 of the present embodiment, the first holding force generating portion 71 is provided in the inner cylinder portion 62 of the holder 6, and is provided with an electromagnet 711 that generates a magnetic force as the first holding force by being supplied with power, and a shaft. The member 52 has a magnetic body 712 which is arranged to face the electromagnet 711 and on which the magnetic force (attractive force) of the electromagnet 711 acts.
Further, the second holding force generating portion 72 is provided in the outer cylinder portion 63 of the holder 6, and the electromagnet 721 that generates a magnetic force as the second holding force by being supplied with electric power, and the inner cylinder portion 62 of the holder 6. It has a magnetic body 722 which is arranged to face the electromagnet 721 and on which the magnetic force (repulsive force) of the electromagnet 721 acts.
According to such a configuration, in each of the first holding force generating section 71 and the second holding force generating section 72, it is possible to easily switch between the state in which the holding force is generated and the state in which the holding force is not generated. can.

なお、本実施形態の第１保持力発生部７１では、電磁石７１１の磁力が引力として磁性体７１２に作用することにより、磁性体７１２の周囲で磁力を安定的に拮抗させることできる。
また、本実施形態の第２保持力発生部７２では、電磁石７２１の磁力が斥力として磁性体７２２に作用することにより、磁性体７２２が電磁石７２１に接触することによるダメージや、ＸＹダイアフラム６６に対する過度な応力を回避できる。 In the first holding force generating unit 71 of the present embodiment, the magnetic force of the electromagnet 711 acts on the magnetic body 712 as an attractive force, so that the magnetic force can be stably antagonized around the magnetic body 712.
Further, in the second holding force generating unit 72 of the present embodiment, the magnetic force of the electromagnet 721 acts on the magnetic body 722 as a repulsive force, so that the magnetic body 722 is damaged due to contact with the electromagnet 721 and excessively applied to the XY diaphragm 66. Stress can be avoided.

また、本実施形態の形状測定装置１についても、本実施形態のプローブ５に関して上述した効果と同様の効果を得られる。
さらに、本実施形態の形状測定装置１は、プローブ５の移動状態を検出する加速度センサ５４を備えるため、移動時の加減速を原因とする測定子５１の揺動をより確実に抑制することができる。 Further, with respect to the shape measuring device 1 of the present embodiment, the same effect as described above can be obtained with respect to the probe 5 of the present embodiment.
Further, since the shape measuring device 1 of the present embodiment includes an acceleration sensor 54 that detects the moving state of the probe 5, it is possible to more reliably suppress the swing of the stylus 51 due to acceleration / deceleration during movement. can.

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態について説明する。
この第２実施形態では、図５に示すように、主に、プローブ５Ａにおける保持力発生機構７Ａの構成が第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付して説明を省略または簡略化する。なお、図６および図７は、図５における部分Ｓを拡大して示す図である。 [Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described.
In this second embodiment, as shown in FIG. 5, the configuration of the holding force generation mechanism 7A in the probe 5A is mainly different from that in the first embodiment. Hereinafter, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified. 6 and 7 are enlarged views of a portion S in FIG. 5.

保持力発生機構７Ａは、第１保持力発生部７４および第２保持力発生部７５を備える。
第１保持力発生部７４は、内筒部６２の内面に設けられたソレノイド７４Ａ（第１ソレノイド）を備える。なお、ソレノイド７４Ａの具体的構成は、従来技術を利用できる。
例えば、ソレノイド７４Ａは、図６に示すように、電力が供給されることにより磁力を発生させるコイル７４１と、コイル７４１の磁力に吸引される磁性体である可動部７４２（第１可動部）と、可動部７４２を直動可能に収容するベース７４３と、可動部７４２をベース７４３から離間する方向へ付勢するバネ７４４と、を備える。 The holding force generating mechanism 7A includes a first holding force generating section 74 and a second holding force generating section 75.
The first holding force generating portion 74 includes a solenoid 74A (first solenoid) provided on the inner surface of the inner cylinder portion 62. As the specific configuration of the solenoid 74A, the prior art can be used.
For example, as shown in FIG. 6, the solenoid 74A includes a coil 741 that generates a magnetic force by being supplied with electric power, and a movable portion 742 (first movable portion) that is a magnetic body attracted by the magnetic force of the coil 741. A base 743 for accommodating the movable portion 742 in a linear motion and a spring 744 for urging the movable portion 742 in a direction away from the base 743 are provided.

第１保持力発生部７４において、ソレノイド７４Ａは、可動部７４２が主軸部５２１の側面に対して主軸部５２１の径方向に対向するように配置されている。可動部７４２は、コイル７４１に対する電力の供給状態に応じて、主軸部５２１の径方向に直動する。
具体的には、可動部７４２は、コイル７４１への電力供給が遮断された場合、バネ７４４の付勢力によって移動し、主軸部５２１の側面の一部である当接部５２１Ａ（第１当接部）に接触した接触状態（図６参照）となる。
また、可動部７４２は、コイル７４１に電力が供給された場合、コイル７４１の磁力に吸引され、当接部５２１Ａから離間した離間状態（図７参照）となる。
ここで、可動部７４２および当接部５２１Ａの各当接面には、摩擦抵抗を大きくするための凹凸が形成されていることが好ましい。あるいは、可動部７４２または当接部５２１Ａの一方には係合孔が設けられ、他方には当該係合孔に係合する突起部が設けられ、この突起部が突起孔に係合した状態ではＺ軸方向における可動部７４２の移動が規制されることが好ましい。 In the first holding force generating portion 74, the solenoid 74A is arranged so that the movable portion 742 faces the side surface of the spindle portion 521 in the radial direction of the spindle portion 521. The movable portion 742 directly moves in the radial direction of the spindle portion 521 according to the power supply state to the coil 741.
Specifically, when the power supply to the coil 741 is cut off, the movable portion 742 moves by the urging force of the spring 744, and the contact portion 521A (first contact) which is a part of the side surface of the spindle portion 521. It is in a contact state (see FIG. 6) in contact with the part).
Further, when power is supplied to the coil 741, the movable portion 742 is attracted by the magnetic force of the coil 741 and is separated from the contact portion 521A (see FIG. 7).
Here, it is preferable that the contact surfaces of the movable portion 742 and the contact portion 521A are formed with irregularities for increasing the frictional resistance. Alternatively, in a state where one of the movable portion 742 or the contact portion 521A is provided with an engaging hole and the other is provided with a protrusion that engages with the engaging hole, and the protrusion is engaged with the protrusion. It is preferable that the movement of the movable portion 742 in the Z-axis direction is restricted.

第２保持力発生部７５は、外筒部６３の内フランジ部６３３に設けられたソレノイド７５Ａ（第２ソレノイド）を備える。なお、ソレノイド７５Ａの具体的構成は、ソレノイド７４Ａと同様、従来技術を利用できる。
例えば、ソレノイド７５Ａは、図６に示すように、電力が供給されることにより磁力を発生させるコイル７５１と、コイル７５１の磁力に吸引される磁性体である可動部７５２（第２可動部）と、可動部７５２を直動可能に収容するベース７５３と、可動部７５２をベース７５３から離間する方向へ付勢するバネ７５４と、を備える。 The second holding force generating portion 75 includes a solenoid 75A (second solenoid) provided on the inner flange portion 633 of the outer cylinder portion 63. As for the specific configuration of the solenoid 75A, the prior art can be used as in the solenoid 74A.
For example, as shown in FIG. 6, the solenoid 75A includes a coil 751 that generates a magnetic force by being supplied with electric power, and a movable portion 752 (second movable portion) that is a magnetic body attracted by the magnetic force of the coil 751. A base 753 for accommodating the movable portion 752 in a linear motion and a spring 754 for urging the movable portion 752 in a direction away from the base 753 are provided.

第２保持力発生部７５において、ソレノイド７５Ａは、可動部７５２が内筒部６２の外フランジ部６２１に対してＺ軸方向に対向するように配置されている。可動部７５２は、電力の供給状態に応じてＺ軸方向に直動する。
具体的には、可動部７５２は、コイル７５１への電力供給が遮断された場合、バネ７５４の付勢力によって移動し、外フランジ部６２１の一部である当接部６２１Ａ（第２当接部）に接触した接触状態（図６参照）となる。
ここで、可動部７５２および当接部６２１Ａの各当接面には、摩擦抵抗を大きくするための凹凸が形成されていることが好ましい。あるいは、可動部７５２または当接部６２１Ａの一方には係合孔が設けられ、他方には当該係合孔に係合する突起部が設けられ、この突起部が突起孔に係合した状態ではＸＹ平面上における可動部７５２の移動が規制されることが好ましい。
一方、可動部７５２は、コイル７５１に電力が供給された場合、コイル７５１の磁力に吸引され、当接部６２１Ａから離間した離間状態（図７参照）となる。 In the second holding force generating portion 75, the solenoid 75A is arranged so that the movable portion 752 faces the outer flange portion 621 of the inner cylinder portion 62 in the Z-axis direction. The movable portion 752 directly moves in the Z-axis direction according to the power supply state.
Specifically, when the power supply to the coil 751 is cut off, the movable portion 752 moves by the urging force of the spring 754, and the contact portion 621A (second contact portion) which is a part of the outer flange portion 621 (second contact portion). ) Is in contact (see FIG. 6).
Here, it is preferable that the contact surfaces of the movable portion 752 and the contact portion 621A are formed with irregularities for increasing the frictional resistance. Alternatively, in a state where one of the movable portion 752 or the contact portion 621A is provided with an engaging hole and the other is provided with a protrusion that engages with the engaging hole, and the protrusion is engaged with the protrusion. It is preferable that the movement of the movable portion 752 on the XY plane is restricted.
On the other hand, when electric power is supplied to the coil 751, the movable portion 752 is attracted by the magnetic force of the coil 751 and is separated from the contact portion 621A (see FIG. 7).

なお、第２実施形態の外フランジ部６２１および内フランジ部６３３は、円環形状ではなく、中心軸Ｃを中心とする周方向の一部において内筒部６２または外筒部６３から突出する形状に形成されていてもよい。
また、図５では、それぞれ１つのソレノイド７４Ａ，７５Ａを例示しているが、第１保持力発生部７４および第２保持力発生部７５のそれぞれは、中心軸Ｃを中心とする回転対称に配置された複数のソレノイド７４Ａ，７５Ａを有することが好ましい。 The outer flange portion 621 and the inner flange portion 633 of the second embodiment do not have an annular shape, but have a shape protruding from the inner cylinder portion 62 or the outer cylinder portion 63 in a part of the circumferential direction centered on the central axis C. It may be formed in.
Further, in FIG. 5, one solenoid 74A and 75A are illustrated, respectively, but each of the first holding force generating unit 74 and the second holding force generating unit 75 is arranged symmetrically with respect to the central axis C. It is preferable to have a plurality of solenoids 74A and 75A.

次に、第２実施形態の形状測定装置１の動作について説明する。
第２実施形態において、保持力制御部９５は、プローブ５Ａの移動中、切替部８をオフに保つ。これにより、第１保持力発生部７４および第２保持力発生部７５における各ソレノイド７４Ａ，７５Ａに対して電力の供給が遮断され、各ソレノイド７４Ａ，７５Ａの可動部７４２，７５２は、当接部５２１Ａ，６２１Ａに対して接触状態になる（図６参照）。これにより、第１保持力発生部７４は、軸部材５２を内筒部６２に保持する第１保持力としての摩擦力を発生させる。また、第２保持力発生部７５は、内筒部６２を外筒部６３に保持する第２保持力を発生させる。
その結果、プローブ５の移動中、Ｚ軸方向および中心軸Ｃ周りの回転方向の各方向における軸部材５２の揺動が抑制される（保持状態）。 Next, the operation of the shape measuring device 1 of the second embodiment will be described.
In the second embodiment, the holding force control unit 95 keeps the switching unit 8 off while the probe 5A is moving. As a result, the power supply to the solenoids 74A and 75A in the first holding force generating section 74 and the second holding force generating section 75 is cut off, and the movable parts 742 and 752 of the solenoids 74A and 75A are in contact with each other. It is in contact with 521A and 621A (see FIG. 6). As a result, the first holding force generating portion 74 generates a frictional force as the first holding force for holding the shaft member 52 in the inner cylinder portion 62. Further, the second holding force generating unit 75 generates a second holding force for holding the inner cylinder portion 62 in the outer cylinder portion 63.
As a result, while the probe 5 is moving, the swing of the shaft member 52 in each of the Z-axis direction and the rotation direction around the central axis C is suppressed (holding state).

そして、保持力制御部９５は、プローブ５の移動が停止したとき、切替部８をオフからオンに切り替える。これにより、第１保持力発生部７４および第２保持力発生部７５における各ソレノイド７４Ａ，７５Ａに対して電力が供給され、各ソレノイド７４Ａ，７５Ａの可動部７４２，７５２は、当接部５２１Ａ，６２１Ａから離間状態になる（図７参照）（非保持状態）。その結果、軸部材５２は、Ｚ軸方向および中心軸Ｃ周りの回転方向の各方向において変位可能になる。
なお、保持力制御部９５がプローブ５の移動や停止を検出する方法は、第１実施形態と同様である。 Then, when the movement of the probe 5 is stopped, the holding force control unit 95 switches the switching unit 8 from off to on. As a result, electric power is supplied to the solenoids 74A and 75A in the first holding force generating section 74 and the second holding force generating section 75, and the movable portions 742 and 752 of the solenoids 74A and 75A have the contact portions 521A. It is separated from 621A (see FIG. 7) (non-holding state). As a result, the shaft member 52 can be displaced in each of the Z-axis direction and the rotation direction around the central axis C.
The method by which the holding force control unit 95 detects the movement or stop of the probe 5 is the same as that of the first embodiment.

その後、形状測定装置１は、第１実施形態と同様に測定動作を行うことができる。
すなわち、第２実施形態において、測定子５１がワークＷに接触し、倣い測定が行われる間、第１保持力発生部７１および第２保持力発生部７２はそれぞれ保持力を発生させない。このため、プローブ５は、測定子５１をワークＷに所定の接触量で接触させつつ、ワークＷに加わる測定力を小さく抑えることができる。
以上の第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。 After that, the shape measuring device 1 can perform the measuring operation in the same manner as in the first embodiment.
That is, in the second embodiment, the first holding force generating unit 71 and the second holding force generating unit 72 do not generate the holding force, respectively, while the stylus 51 is in contact with the work W and the copying measurement is performed. Therefore, the probe 5 can keep the measuring force applied to the work W small while bringing the stylus 51 into contact with the work W with a predetermined contact amount.
According to the above second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

［変形例］
本発明は、以上の各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範囲で以下に示される変形を含むものである。 [Modification example]
The present invention is not limited to each of the above embodiments, and includes the modifications shown below to the extent that the object of the present invention can be achieved.

前記第１実施形態の第１保持力発生部７１および第２保持力発生部７２のそれぞれにおいて、電磁石７１１，７２１と磁性体７１２，７２２との配置関係は逆であってもよい。すなわち、磁性体７１２は、内筒部６２の内面に設けられ、電磁石７１１は、主軸部５２１の側面に設けられてもよい。また、磁性体７２２は、内フランジ部６３３に設けられ、電磁石７２１は、外フランジ部６２１に設けられてもよい。 In each of the first holding force generating section 71 and the second holding force generating section 72 of the first embodiment, the arrangement relationship between the electromagnets 711 and 721 and the magnetic bodies 712 and 722 may be reversed. That is, the magnetic body 712 may be provided on the inner surface of the inner cylinder portion 62, and the electromagnet 711 may be provided on the side surface of the spindle portion 521. Further, the magnetic body 722 may be provided on the inner flange portion 633, and the electromagnet 721 may be provided on the outer flange portion 621.

また、前記第１実施形態において、第１保持力発生部７１は、電磁石７１１が磁性体７１２に対して引力を作用させるように構成されるが、電磁石７１１が磁性体７１２に対して斥力を作用させるように構成されてもよい。この場合、電磁石７１１の斥力が中心軸Ｃの周囲で拮抗することにより、内筒部６２に軸部材５２を保持する保持力が発生する。
同様に、前記第１実施形態において、第２保持力発生部７２は、電磁石７２１が磁性体７２２に対して斥力を作用させるように構成されるが、電磁石７２１が磁性体７２２に対して引力を作用させるように構成されてもよい。この場合、磁性体７１２をＺ軸方向上側に引き寄せる電磁石７２１の引力と、内筒部６２をＺ軸方向下側へ引き戻すＸＹダイアフラム６６の弾性力とが拮抗することにより、外筒部６３に内筒部６２を保持する保持力が発生する。 Further, in the first embodiment, the first holding force generating unit 71 is configured such that the electromagnet 711 exerts an attractive force on the magnetic body 712, but the electromagnet 711 exerts a repulsive force on the magnetic body 712. It may be configured to cause. In this case, the repulsive force of the electromagnet 711 antagonizes around the central axis C, so that a holding force for holding the shaft member 52 is generated in the inner cylinder portion 62.
Similarly, in the first embodiment, the second holding force generating unit 72 is configured such that the electromagnet 721 exerts a repulsive force on the magnetic body 722, but the electromagnet 721 exerts an attractive force on the magnetic body 722. It may be configured to act. In this case, the attractive force of the electromagnet 721 that pulls the magnetic body 712 upward in the Z-axis direction and the elastic force of the XY diaphragm 66 that pulls the inner cylinder portion 62 downward in the Z-axis direction antagonize the inside of the outer cylinder portion 63. A holding force for holding the tubular portion 62 is generated.

前記第２実施形態の第１保持力発生部７４および第２保持力発生部７５のそれぞれにおいて、ソレノイド７４Ａ，７５Ａと、各ソレノイド７４Ａ，７５Ａの可動部７４２，７５２が当接する当接部との配置関係は逆であってもよい。すなわち、ソレノイド７４Ａは、主軸部５２１の側面に設けられ、内筒部６２の内面の一部が当接部になってもよい。また、ソレノイド７５Ａは、内筒部６２の外フランジ部６２１に設けられ、外筒部６３の内フランジ部６３３の一部が当接部になってもよい。 In each of the first holding force generating section 74 and the second holding force generating section 75 of the second embodiment, the solenoids 74A and 75A and the contacting portions with which the movable portions 742 and 752 of the solenoids 74A and 75A abut are. The arrangement relationship may be reversed. That is, the solenoid 74A may be provided on the side surface of the spindle portion 521, and a part of the inner surface of the inner cylinder portion 62 may serve as a contact portion. Further, the solenoid 75A may be provided on the outer flange portion 621 of the inner cylinder portion 62, and a part of the inner flange portion 633 of the outer cylinder portion 63 may serve as a contact portion.

前記第２実施形態において、ソレノイド７４Ａ，７５Ａは、電気を供給されることにより、可動部７５２，７４２を離間状態にし、電気の供給を遮断されることにより、可動部７５２，７４２を接触状態にするが、この関係が逆になるように構成されてもよい。 In the second embodiment, the solenoids 74A and 75A are supplied with electricity to separate the movable portions 752 and 742, and the movable portions 752 and 742 are brought into contact with each other by cutting off the supply of electricity. However, this relationship may be configured to be reversed.

前記各実施形態における第１保持力発生部７１，７４と第２保持力発生部７２，７５とは、任意に組み合わせ可能である。例えば、前記第１実施形態における第１保持力発生部７１と、前記第２実施形態の第２保持力発生部７５とが組み合わせられてもよいし、前記第１実施形態における第２保持力発生部７２と、前記第２実施形態の第１保持力発生部７１とが組み合わせられてもよい。 The first holding force generating units 71 and 74 and the second holding force generating units 72 and 75 in each of the above embodiments can be arbitrarily combined. For example, the first holding force generation unit 71 in the first embodiment and the second holding force generating unit 75 in the second embodiment may be combined, or the second holding force generation unit 75 in the first embodiment may be combined. The unit 72 and the first holding force generating unit 71 of the second embodiment may be combined.

前記各実施形態において、プローブ５，５Ａは、測定子５１がＺ軸方向および中心軸Ｃ周りの回転方向の各方向に変位可能であるように構成されているが、本発明はこれに限られない。例えば、測定子５１は、Ｚ軸方向にのみ変位可能であってもよいし、中心軸Ｃ周りの回転方向にのみ変位可能であってもよい。このような場合、保持力発生機構７は、前記各実施形態における第１保持力発生部７１，７４または第２保持力発生部７２，７５のいずれかを備えるものであればよい。 In each of the above embodiments, the probes 5 and 5A are configured such that the stylus 51 can be displaced in each of the Z-axis direction and the rotation direction around the central axis C, but the present invention is limited to this. do not have. For example, the stylus 51 may be displaceable only in the Z-axis direction or may be displaceable only in the rotational direction around the central axis C. In such a case, the holding force generating mechanism 7 may include either the first holding force generating section 71, 74 or the second holding force generating section 72, 75 in each of the above-described embodiments.

前記各実施形態において、保持力制御部９５は、プローブ，５Ａが測定開始位置に向かって移動する間、保持力発生機構７の保持力を発生させる制御を行うが、本発明はこれに限られない。例えば、保持力制御部９５は、プローブ５が測定開始位置に向かって移動する間のうち、プローブ５の加速度の絶対値が所定値以上である間（例えば図４中の時刻ｔ１から時刻ｔ２の間、および、時刻ｔ３から時刻ｔ５の間）だけ、保持力発生機構７の保持力を発生させる制御を行ってもよい。 In each of the above-described embodiments, the holding force control unit 95 controls to generate the holding force of the holding force generation mechanism 7 while the probe 5A moves toward the measurement start position, but the present invention is limited to this. do not have. For example, the holding force control unit 95 sets the holding force control unit 95 while the probe 5 moves toward the measurement start position while the absolute value of the acceleration of the probe 5 is equal to or higher than a predetermined value (for example, from time t1 to time t2 in FIG. 4). Control may be performed to generate the holding force of the holding force generation mechanism 7 only during the period (and between the time t3 and the time t5).

前記各実施形態において、形状測定装置１は、プローブ５，５Ａの移動状態を検出する加速度センサ５４を備えるが、本発明はこれに限られない。例えば、保持力制御部９５は、移動制御部９１から取得した移動制御信号、または、座標検出部９２から取得した座標データなどに基づいて、プローブ５の移動状態を判断してもよい。 In each of the above embodiments, the shape measuring device 1 includes an acceleration sensor 54 that detects the moving state of the probes 5, 5A, but the present invention is not limited to this. For example, the holding force control unit 95 may determine the movement state of the probe 5 based on the movement control signal acquired from the movement control unit 91, the coordinate data acquired from the coordinate detection unit 92, and the like.

前記各実施形態において、切替部８は、第１保持力発生部７１，７４に対する電力の供給または非供給を切り替える第１切替部と、第２保持力発生部７２，７５に対する電力の供給または非供給を切り替える第２切替部と、を含んで構成されてもよい。
この場合、保持力制御部９５は、第１切替部および第２切替部をそれぞれ別々に制御してもよい。例えば、保持力制御部９５は、プローブ５がＺ軸方向に移動する間、第１保持力発生部７１，７４の保持力を発生させ、かつ、第２保持力発生部７２，７５の保持力を発生させない制御を行ってもよい。また、保持力制御部９５は、プローブ５がＸ軸方向またはＹ軸方向に移動する間、第１保持力発生部７１，７４の保持力を発生させず、かつ、第２保持力発生部７２，７５の保持力を発生させない制御を行ってもよい。このような制御によれば、測定子５１の揺動を抑制するために必要な保持力を発生させつつ、全体の電力消費量を抑制することができる。 In each of the above-described embodiments, the switching unit 8 supplies or does not supply electric power to the first switching unit for switching the supply or non-supply of electric power to the first holding force generating units 71 and 74 and the second holding force generating units 72 and 75. It may be configured to include a second switching unit for switching the supply.
In this case, the holding force control unit 95 may separately control the first switching unit and the second switching unit. For example, the holding force control unit 95 generates the holding force of the first holding force generating units 71 and 74 while the probe 5 moves in the Z-axis direction, and the holding force of the second holding force generating units 72 and 75. May be controlled so as not to generate. Further, the holding force control unit 95 does not generate the holding force of the first holding force generating units 71 and 74 while the probe 5 moves in the X-axis direction or the Y-axis direction, and the holding force generating unit 72 does not generate the holding force. , 75 may be controlled so as not to generate a holding force. According to such control, it is possible to suppress the total power consumption while generating the holding force necessary for suppressing the swing of the stylus 51.

前記各実施形態では、形状測定装置１がワークＷを倣い測定する場合を用いて説明を行っているが、形状測定装置１はワークＷの表面を多点測定してもよい。すなわち、プローブ５は、タッチトリガープローブであってもよい。
形状測定装置１が多点測定を行う場合、変位検出部９３により検出される接触量が所定以上になるまで測定子５１をワークＷに押し付け、接触量が所定以上になったときの測定子５１の座標を測定データとして取得することができる。このような変形例においても、前記各実施形態と同様、保持力発生機構７，７Ａの保持力を適宜発生させることで、前記各実施形態と同様の効果を得られる。 In each of the above embodiments, the case where the shape measuring device 1 imitates the work W for measurement is described, but the shape measuring device 1 may measure the surface of the work W at multiple points. That is, the probe 5 may be a touch trigger probe.
When the shape measuring device 1 performs multi-point measurement, the stylus 51 is pressed against the work W until the contact amount detected by the displacement detection unit 93 becomes a predetermined value or more, and the stylus 51 when the contact amount becomes a predetermined value or more. The coordinates of can be acquired as measurement data. Even in such a modification, the same effect as that of each embodiment can be obtained by appropriately generating the holding force of the holding force generating mechanisms 7 and 7A as in each of the above-described embodiments.

１…形状測定装置（測定装置）、３…ステージ、４…移動機構、４１…ガイド、４１Ａ…Ｙ軸駆動部、４２…コラム、４３…サポータ、４４…ビーム、４４Ａ…Ｘ軸駆動部、４５…Ｘスライダ、４５Ａ…Ｚ軸駆動部、４６…Ｚスライダ、４８…座標検出機構、５，５Ａ…プローブ、５１…測定子、５１Ａ…先端球、５２…軸部材、５２１…主軸部、５２１Ａ…当接部、５２２…測定子取付部、５２３…センサ取付部、５３…変位検出機構、５３１…センサ素子（第１当接部）、５３２…検出器、５４…加速度センサ、６…ホルダ、６２…内筒部（第１部材）、６２１…外フランジ部、６２１Ａ…当接部（第２当接部）、６３…外筒部（第２部材）、６３１…筒体、６３２…底面部、６３３…内フランジ部、６３３Ａ…開口、６４，６５…Ｚダイアフラム、６４Ａ，６５Ａ…開口、６６…ＸＹダイアフラム、６６Ａ…開口、７，７Ａ…保持力発生機構、７１…第１保持力発生部、７１１…電磁石（第１電磁石）、７１２…磁性体（第１磁性体）、７２…第２保持力発生部、７２１…電磁石（第２電磁石）、７２２…磁性体（第２磁性体）、７４…第１保持力発生部、７４１…コイル、７４２…可動部（第１可動部）、７４３…ベース、７４４…バネ、７４Ａ…ソレノイド（第１ソレノイド）、７５…第２保持力発生部、７５１…コイル、７５２…可動部（第２可動部）、７５３…ベース、７５４…バネ、７５Ａ…ソレノイド（第２ソレノイド）、８…切替部、９…コントローラ、９１…移動制御部、９２…座標検出部、９３…変位検出部、９４…測定部、９５…保持力制御部、Ｃ…中心軸、Ｗ…ワーク。 1 ... Shape measuring device (measuring device), 3 ... Stage, 4 ... Moving mechanism, 41 ... Guide, 41A ... Y-axis drive unit, 42 ... Column, 43 ... Supporter, 44 ... Beam, 44A ... X-axis drive unit, 45 ... X slider, 45A ... Z-axis drive unit, 46 ... Z slider, 48 ... coordinate detection mechanism, 5,5A ... probe, 51 ... stylus, 51A ... tip sphere, 52 ... shaft member, 521 ... spindle unit, 521A ... Contact part, 522 ... Meter mounting part, 523 ... Sensor mounting part, 53 ... Displacement detection mechanism, 513 ... Sensor element (first contact part), 532 ... Detector, 54 ... Acceleration sensor, 6 ... Holder, 62 ... Inner cylinder part (first member), 621 ... Outer flange part, 621A ... Contact part (second contact part), 63 ... Outer cylinder part (second member), 631 ... Cylinder body, 632 ... Bottom part, 633 ... Inner flange portion, 633A ... Opening, 64,65 ... Z diaphragm, 64A, 65A ... Opening, 66 ... XY diaphragm, 66A ... Opening, 7,7A ... Holding force generating mechanism, 71 ... First holding force generating section, 711 ... Electromagnet (first electromagnet), 712 ... Magnetic material (first magnetic material), 72 ... Second holding force generator, 721 ... Electromagnet (second electromagnet), 722 ... Magnetic material (second magnetic material), 74 ... 1st holding force generating part, 741 ... Coil, 742 ... Movable part (1st moving part), 743 ... Base, 744 ... Spring, 74A ... Solvent (1st solenoid), 75 ... 2nd holding force generating part, 751 ... coil, 752 ... movable part (second movable part), 753 ... base, 754 ... spring, 75A ... solenoid (second solenoid), 8 ... switching part, 9 ... controller, 91 ... movement control unit, 92 ... coordinate detection Unit, 93 ... Displacement detection unit, 94 ... Measurement unit, 95 ... Holding force control unit, C ... Central axis, W ... Work.

Claims

With the stylus
The shaft member to which the stylus is attached and
A holder that supports the shaft member in a displaceable manner and
A probe comprising a holding force generating mechanism for switching between a holding state for generating a holding force for holding the shaft member and a non-holding state for not generating the holding force according to the presence or absence of power input.

The holding force generation mechanism is
A first holding force generating portion arranged between the shaft member and the holder is provided.
The first holding force generating unit switches between a state in which the first holding force for holding the shaft member in the holder is generated and a state in which the first holding force is not generated, depending on whether or not the electric power is input. The probe according to claim 1.

The first holding force generating portion is
A first electromagnet provided on one of the shaft member or the holder and generating a magnetic force as the first holding force by being supplied with the electric power.
The probe according to claim 2, further comprising a first magnetic body which is arranged to face the first electromagnet on the other side of the shaft member or the holder and on which the magnetic force acts.

The first holding force generating portion includes a first solenoid provided on either the shaft member or the holder.
The first solenoid has a first movable portion facing the first contact portion on the other side of the shaft member or the holder.
The first solenoid abuts the first movable portion on the first contact portion in either the case where the power is supplied or the case where the power is cut off. 1 The probe according to claim 2, wherein a frictional force as a holding force is generated, and in the other case, the first movable portion is separated from the first contact portion.

The holder is
The first member that supports the shaft member and
A second member that supports the first member in a displaceable manner is provided.
The holding force generating mechanism includes a second holding force generating portion arranged between the first member and the second member.
The second holding force generating unit includes a state in which a second holding force for holding the first member in the second member is generated and a state in which the second holding force is not generated, depending on the presence or absence of power input. The probe according to any one of claims 1 to 4, wherein the probe is switched.

The second holding force generating portion is
A second electromagnet provided on either the first member or the second member to generate a magnetic force as the second holding force by being supplied with the electric power.
The probe according to claim 5, further comprising a second magnetic body which is arranged opposite to the second electromagnet on the other side of the first member or the second member and on which the magnetic force acts.

The second holding force generating unit includes a second solenoid provided on either the first member or the second member.
The second solenoid has a second movable portion facing the second contact portion in the first member or the second member.
The second solenoid makes the second movable portion abut on the second contact portion in either the case where the power is supplied or the case where the power is not supplied, so that the second holding portion is held. The probe according to claim 5, wherein a frictional force as a force is generated, and in the other case, the second movable portion is separated from the second contact portion.

The probe according to any one of claims 1 to 7.
A holding force control unit that outputs a control signal according to the moving state of the probe, and
A measuring device including a switching unit for switching between supply and non-supply of the electric power to the holding force generation mechanism based on the control signal.

The measuring device according to claim 8, further comprising an acceleration sensor for detecting the moving state of the probe.