JP2023126611A - Shape measurement device - Google Patents
Shape measurement device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023126611A JP2023126611A JP2023118120A JP2023118120A JP2023126611A JP 2023126611 A JP2023126611 A JP 2023126611A JP 2023118120 A JP2023118120 A JP 2023118120A JP 2023118120 A JP2023118120 A JP 2023118120A JP 2023126611 A JP2023126611 A JP 2023126611A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detector
- roughness
- attached
- displacement
- measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title abstract description 49
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 76
- 239000000523 sample Substances 0.000 abstract description 32
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 25
- 238000004439 roughness measurement Methods 0.000 description 15
- 241001422033 Thestylus Species 0.000 description 12
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は形状測定装置に係り、被測定物(ワーク)の形状の測定に用いられる測定子を交換することが可能な形状測定装置に関する。 The present invention relates to a shape measuring device, and more particularly, to a shape measuring device in which a measuring element used for measuring the shape of an object (work) to be measured can be replaced.
被測定物の表面に沿って測定子を有する検出器を移動させ、測定子の先端部に設けられた触針の変位量を演算処理装置により読み取ることにより、ワークの表面粗さ及び輪郭等の表面性状を測定する形状測定装置が知られている。 By moving a detector with a probe along the surface of the workpiece and reading the amount of displacement of the stylus attached to the tip of the probe using a processing unit, it is possible to determine the surface roughness and contour of the workpiece. A shape measuring device for measuring surface texture is known.
特許文献1には、ワークの形状を測定するための触針を備えた測定子を変位検出器に対して着脱自在にした形状測定装置が開示されている。特許文献1では、ワークの形状等に応じて、測定に用いる測定子を交換することが可能となっている。 Patent Document 1 discloses a shape measuring device in which a probe equipped with a stylus for measuring the shape of a workpiece is detachably attached to a displacement detector. In Patent Document 1, it is possible to change the probe used for measurement depending on the shape of the workpiece, etc.
形状測定装置では、ワークの輪郭形状の測定に用いられる測定子が取り付けられた変位検出器と、粗さ検出用のセンサ(以下、粗さ検出器という。)とを交換可能とすることにより、ワークの輪郭の測定と粗さの測定とを1台の形状測定装置により実施する場合がある。形状測定装置において、変位検出器と粗さ検出器とを交換可能にする場合、下記のような課題がある。 In the shape measuring device, a displacement detector equipped with a probe used to measure the contour shape of a workpiece and a sensor for detecting roughness (hereinafter referred to as a roughness detector) are interchangeable. There are cases where the contour measurement and roughness measurement of a workpiece are performed using one shape measuring device. In a shape measuring device, when a displacement detector and a roughness detector are made interchangeable, the following problems arise.
まず、交換作業が煩雑になるという問題がある。形状測定装置から変位検出器を取り外して、粗さ検出器を取り付ける場合、粗さ検出器により検出された変位を示す信号を、形状測定装置の演算処理装置に送信するための配線をつなぎ直したり、ソフトウェア等により信号の送信経路を切り替えたり、輪郭形状の測定から粗さ測定にアプリケーションを切り替えるための作業が必要になる。 First, there is a problem that the replacement work becomes complicated. When removing the displacement detector from the shape measuring device and attaching the roughness detector, it is necessary to reconnect the wiring to send the signal indicating the displacement detected by the roughness detector to the arithmetic processing unit of the shape measuring device. , it is necessary to switch the signal transmission path using software or the like, or to switch the application from contour measurement to roughness measurement.
さらに、ワークの測定精度を確保するためには、変位検出器等を形状測定装置に取り付けた後、測定の開始の前に校正作業を行うことが必要になる。 Furthermore, in order to ensure measurement accuracy of the workpiece, it is necessary to perform calibration work after attaching a displacement detector or the like to the shape measuring device and before starting measurement.
上記のように、形状測定装置において、変位検出器と粗さ検出器とを交換可能にする場合、測定子及び変位検出器の取り外し、取り付け、校正等の作業が必要となるため、手間がかかるという問題がある。 As mentioned above, when making the displacement detector and roughness detector interchangeable in a shape measuring device, work such as removing, attaching, and calibrating the probe and displacement detector is required, which is time-consuming. There is a problem.
また、粗さ検出器を交換可能とした場合、形状測定装置から粗さ検出器を格納しておく場所が必要になる。形状測定装置から取り外した粗さ検出器を格納するために、専用の置き台又は格納スペースを設けると、形状測定装置の定盤及び架台のサイズが大きくなるという問題がある。 Furthermore, if the roughness detector is made replaceable, a place is required to store the roughness detector from the shape measuring device. If a dedicated stand or storage space is provided to store the roughness detector removed from the shape measuring device, there is a problem in that the size of the surface plate and mount of the shape measuring device becomes large.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、検出器の交換作業を容易にすることができ、かつ、省スペース化が可能な形状測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a shape measuring device that can facilitate detector replacement work and save space.
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様に係る形状測定装置は、被測定物の輪郭形状を測定するための測定子が着脱自在に取り付けられる取付部を備え、測定子のアームの先端側に設けられた触針が被測定物に接触したときの変位を検出する変位検出器と、被測定物の表面の粗さを測定するための粗さ検出器であって、取付部に着脱自在に取り付けられる粗さ検出器と、測定子及び粗さ検出器のどちらが取付部に取り付けられたかを検出するための着座センサと、着座センサにより測定子が取付部に取り付けられたことを検出された場合に測定モードを輪郭測定モードに切り替え、着座センサにより粗さ検出器が取付部に取り付けられたことを検出された場合に測定モードを粗さ測定モードに切り替える制御装置とを備える。 In order to solve the above-mentioned problems, a shape measuring device according to a first aspect of the present invention includes a mounting part to which a measuring element for measuring the contour shape of a workpiece is detachably attached, and an arm of the measuring element. A displacement detector that detects the displacement when a stylus provided on the tip side of the object comes into contact with the object to be measured, and a roughness detector that measures the roughness of the surface of the object to be measured. a roughness detector that can be detachably attached to the mounting part; a seating sensor that detects whether the measuring head or the roughness detector is attached to the mounting part; and a seating sensor that detects whether the measuring head is attached to the mounting part. and a control device that switches the measurement mode to a contour measurement mode when the roughness measurement mode is detected, and switches the measurement mode to the roughness measurement mode when the seating sensor detects that the roughness detector is attached to the attachment part.
本発明の第2の態様に係る形状測定装置は、第1の態様において、変位検出器の側面に設けられた保持部をさらに備え、保持部は、被測定物の輪郭形状を測定する場合に、粗さ検出器の保管場所となる。 The shape measuring device according to the second aspect of the present invention, in the first aspect, further includes a holding part provided on the side surface of the displacement detector, and the holding part is used when measuring the contour shape of the object to be measured. , serves as a storage location for the roughness detector.
本発明の第3の態様に係る形状測定装置は、第1又は第2の態様において、粗さ検出器と制御装置を接続するためのコネクタであって、粗さ検出器と取付部にそれぞれ設けられたコネクタをさらに備える。 A shape measuring device according to a third aspect of the present invention is a connector for connecting a roughness detector and a control device in the first or second aspect, wherein the shape measuring device is provided in the roughness detector and the mounting portion, respectively. The apparatus further includes a connected connector.
本発明によれば、測定子と粗さ検出器の取り付けを容易かつ安定的に行うことができ、かつ、測定子と粗さ検出器の交換に伴う作業を減らすことができる。 According to the present invention, the measuring head and the roughness detector can be attached easily and stably, and the work involved in replacing the measuring head and the roughness detector can be reduced.
以下、添付図面に従って本発明に係る形状測定装置の実施の形態について説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a shape measuring device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[形状測定装置]
図1は、本発明の一実施形態に係る形状測定装置の外観斜視図である。以下の説明では、XY平面を水平面とし、Z方向を鉛直方向とする3次元直交座標系を用いて説明する。
[Shape measuring device]
FIG. 1 is an external perspective view of a shape measuring device according to an embodiment of the present invention. The following description will be made using a three-dimensional orthogonal coordinate system in which the XY plane is a horizontal plane and the Z direction is a vertical direction.
図1に示すように、形状測定装置10は、定盤12、コラム14、X軸駆動部16、変位検出器18、測定子20、入力装置22及び表示装置24を備えている。
As shown in FIG. 1, the
形状測定装置10は、変位検出器18に取り付けられた輪郭形状の測定用の測定子20を粗さ検出器100と交換することが可能となっており、被測定物(ワーク)の輪郭形状の測定と、ワーク表面の粗さの測定とを行うことが可能である。ここで、輪郭形状の測定は、ワーク表面の比較的長い周期の変位を検出するものであり、表面粗さの測定は、ワーク表面のより短い周期の変位を検出するものである。輪郭形状の測定における測定分解能は一例で0.01μmオーダーであるのに対して、表面粗さの測定における測定分解能は一例で0.1~10nmオーダーである。
The
定盤12は、その上面が略水平となるように配置されている。定盤12の上面には、測定対象のワークが載置される。
The
コラム14は、定盤12の上面に略垂直に立設されている。コラム14には、X軸駆動部16が取り付けられている。コラム14には、X軸駆動部16を移動させるためのZ軸駆動部(不図示)が設けられており、X軸駆動部16は、このZ軸駆動部により、コラム14に沿って±Z方向に移動可能となっている。
The
X軸駆動部16の下側(-Z側)には変位検出器18が取り付けられている。X軸駆動部16は、変位検出器18を±X方向に移動可能に保持する。
A
また、本実施形態に係る形状測定装置10は、定盤12とコラム14とを±Y方向に相対移動させるY軸駆動部(不図示)を備えていてもよい。
Further, the
X軸駆動部16、Y軸駆動部及びZ軸駆動部としては、例えば、ボールねじと、このボールねじに螺合されたナット部材と、ボールねじを回転させるモーターとを有する送りねじ機構を用いることができる。なお、X軸駆動部16、Y軸駆動部及びZ軸駆動部としては、送りねじ機構以外の機構(例えば、モーターの回転力を往復直線運動に変換するための機構、ラック・アンド・ピニオン機構等)を用いてもよい。
As the
変位検出器18は、ハウジング50と、取付部44とを有している(図3等参照)。ハウジング50は、X方向に伸びる略直方体状であり、検出制御部(図2等の符号46)及び測定子20の変位を読み取るための変位読取部(図2等の符号48)等を内蔵している。
The
取付部44は、ハウジング50の-X側の側面から突出している。取付部44は、回転軸(不図示)を支点として上下方向(±Z方向)に揺動可能となっている。取付部44には、輪郭形状測定用の測定子20又は粗さ検出器(図2等の符号100)が取り付けられる。
The
図1に示す例では、変位検出器18の取付部44には、輪郭形状測定用の測定子20が取り付けられている。測定子20は、測定子アーム30と、測定子アーム30の先端側に取り付けられた触針32とを含んでいる。触針32は、測定子アーム30の長さ方向に対して略垂直に設けられる。
In the example shown in FIG. 1, a
変位検出器18に測定子20を取り付けた場合には、形状測定装置10は、ワークの輪郭形状の測定を行うことが可能になる。一方、測定子20に代えて、変位検出器18に粗さ検出器100を取り付けた場合には、形状測定装置10は、ワーク表面の粗さの測定を行うことが可能になる。
When the measuring
入力装置22は、オペレータからの操作入力を受け付けるための装置であり、例えば、キーボード、マウス等を備えている。入力装置22は、オペレータからの操作入力に応じた制御信号を制御装置(図2等の符号200)に入力する。なお、入力装置22としては、例えば、表示装置24の表示画面にタッチパネルを設けてもよい。
The
表示装置24は、測定結果等を表示するための装置であり、例えば、液晶モニタ等である。
The
[形状測定装置の制御系]
図2は、本発明の一実施形態に係る形状測定装置を示すブロック図である。
[Control system of shape measuring device]
FIG. 2 is a block diagram showing a shape measuring device according to an embodiment of the present invention.
図2に示す制御装置200は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を含んでおり、入力装置22を介してオペレータから操作入力を受け付けて、形状測定装置10の各部に制御信号を送信し、各部の動作を制御する。
The
制御装置200は、測定子20と粗さ検出器100のどちらが取付部44に取り付けられたかを検出し、測定モード(輪郭測定モード及び粗さ測定モード)の切り替えを行う。
The
図2に示すように、変位検出器18は、検出制御部46と、変位読取部48とを含んでいる。
As shown in FIG. 2, the
検出制御部46は、測定子20を用いた輪郭形状の測定を制御する。検出制御部46は、粗さの測定を行う際に取付部44を機械的に固定するための手段(例えば、把持機構、グリッパ)を含んでいる。検出制御部46は、制御装置200からの指示に応じて、取付部44を可動とする可動状態と、取付部44を固定する固定状態とを切り替える。
The
変位読取部48は、ワークの輪郭形状の測定を行うときに、測定子20の変位を読み取るための装置であり、例えば、リニアスケール、円弧スケール、LVDT(Linear Variable Differential Transformer:差動変圧器)等である。
The
ワークの輪郭形状の測定を行う場合、取付部44に測定子20が取り付けられる。このとき、粗さ検出器100は、変位検出器18の第4係合部材180に保持される(図2及び図3参照)。このとき粗さ検出器100と制御装置200との間の配線110は接続されたままである(詳細後述)。
When measuring the contour shape of a workpiece, the measuring
制御装置200は、第1着座センサ92Aからの検出信号により(詳細後述)、取付部44に測定子20が取り付けられたことを検出する。そして、制御装置200は、形状測定装置10の測定モードを輪郭測定モードに切り替える。ここで、制御装置200は、輪郭形状の測定用のアプリケーションを起動させ、輪郭測定モードへの切り替え指示を検出制御部46に送信する。
The
検出制御部46は、制御装置200から輪郭測定モードへの切り替え指示を受信すると、取付部44を可動状態とする。これにより、取付部44は、測定子20が取り付けられた状態で、回転軸(不図示)を支点として上下方向(以下、Z1方向という。)に揺動可能となる。
When the
変位読取部48は、測定子20の測定子アーム30の先端側に取り付けられた触針32がワークの表面に接触したときの変位(Z1方向の変位)を読み取る。
The
制御装置200は、X軸駆動部16から変位検出器18のX座標を取得して、測定子20のサイズ情報等から触針32の位置を算出する。そして、制御装置200は、触針32の位置と、変位読取部48から取得した触針32のZ1方向の変位に基づいてワークの輪郭形状を算出し、その結果を表示装置24に出力する。
The
一方、ワーク表面の粗さの測定を行う場合、取付部44に粗さ検出器100が取り付けられる(図4参照)。このとき、測定子20は、変位検出器18の第4係合部材180に保持されるようにしてもよいし、別の場所に保管するようにしてもよい。一般に、測定子20は、粗さ検出器100と比べてサイズが小さく、また、制御装置200との間に配線を設ける必要もないため、変位検出器18から取り外して別の場所に保管してもよい。
On the other hand, when measuring the roughness of the workpiece surface, a
制御装置200は、第2着座センサ92Bからの検出信号により(詳細後述)、取付部44に粗さ検出器100が取り付けられたことを検出する。そして、制御装置200は、形状測定装置10の測定モードを粗さ測定モードに切り替える。ここで、制御装置200は、粗さ測定用のアプリケーションを起動させ、粗さ測定モードへの切り替え指示を検出制御部46に送信する。
The
検出制御部46は、制御装置200から粗さ測定モードへの切り替え指示を受信すると、取付部44を固定する。
When the
粗さ検出器100は、アーム102と、その先端に取り付けられた触針104と、検出器本体106を含んでいる(図3及び図4参照)。検出器本体106は、触針104の変位(Z1方向の変位)を検出するためのセンサを含んでいる。
The
制御装置200は、粗さ検出器100から取得した触針104のZ1方向の変位に基づいてワーク表面の粗さを算出し、その結果を表示装置24に出力する。
The
[測定モード]
図3は、変位検出器に輪郭形状測定用の測定子を取り付けた状態を示す斜視図であり、図4は、変位検出器に粗さ検出器を取り付けた状態を示す斜視図である。
[Measurement mode]
FIG. 3 is a perspective view showing a state in which a measuring element for contour measurement is attached to a displacement detector, and FIG. 4 is a perspective view showing a state in which a roughness detector is attached to a displacement detector.
ワークの輪郭形状の測定を行う場合には、図3に示すように、変位検出器18の取付部44に測定子20が取り付けられ、粗さ検出器100が変位検出器18の側面に取り付けられて保持される。一方、ワーク表面の粗さの測定を行う場合には、図4に示すように、変位検出器18の取付部44に粗さ検出器100が取り付けられる。
When measuring the contour shape of a workpiece, as shown in FIG. is retained. On the other hand, when measuring the roughness of the workpiece surface, the
上記のように、本実施形態に係る形状測定装置10は、測定子20及び粗さ検出器100を用いてワークの輪郭形状の測定(輪郭測定モード)と、ワーク表面の粗さの測定(粗さ測定モード)とを切り替えて実施することが可能となっている。
As described above, the
(輪郭測定モード)
まず、ワークの輪郭形状の測定を行う場合(輪郭測定モード)について説明する。図5は、変位検出器に輪郭形状測定用の測定子を取り付ける場合の係合部材を拡大して示す分解斜視図である。
(contour measurement mode)
First, a case of measuring the contour shape of a workpiece (contour measurement mode) will be described. FIG. 5 is an exploded perspective view showing an enlarged engagement member when a measuring element for contour shape measurement is attached to a displacement detector.
図5に示すように、測定子20の測定子アーム30の基端側には、第1係合部材60が設けられている。また、変位検出器18の取付部44の先端側には、第2係合部材80が設けられている。第1係合部材60の第1係合面62と第2係合部材80の第2係合面82には、それぞれ着磁部材68及び磁石90が取り付けられている。第1係合面62と第2係合面82とは、この着磁部材68及び磁石90からなるマグネットキャッチにより着脱自在に吸着される。これにより、変位検出器18に輪郭形状測定用の測定子20が取り付けられる。
As shown in FIG. 5, a
第1係合部材60及び第2係合部材80は、例えば、金属製であり、略直方体状である。図5に示す例では、第2係合部材80は、第1係合部材60と比較して、Y方向の厚みが薄くなっている。第1係合部材60及び第2係合部材80は、着磁部材68と磁石90の吸着を阻害しないよう非磁性体であることが好ましい。
The first engaging
第1係合部材60の第1係合面62には、第1溝64及び第2溝66が形成されている。第1溝64は、測定子アーム30の軸方向に平行に伸びる直線状の溝である。第2溝66は、測定子アーム30の軸方向に直交する方向に伸びる直線状の溝である。第1溝64及び第2溝66の断面形状は、例えば、略V字状である。第1溝64は、測定子アーム30に平行(換言すれば、触針32がワークの表面に接触したときの垂直抗力の向きに略垂直な方向)に形成され、第2溝66は、第1溝64に垂直に形成される。
A
なお、図5では、第1溝64と第2溝66とが交差しているが、第1溝64と第2溝66とは交差していなくてもよい。
In addition, although the
第2係合部材80の第2係合面82には、第1位置決めピン84、第2位置決めピン86及び第3位置決めピン88が取り付けられている。第1位置決めピン84、第2位置決めピン86及び第3位置決めピン88は、それぞれ略球状、円錐状又は円錐台状である。第1位置決めピン84及び第2位置決めピン86と第1溝64とは、第1係合面62と第2係合面82とを対向させた場合に、互いに対向するように配置されている。また、第3位置決めピン88と第2溝66とは、第1係合面62と第2係合面82とを対向させた場合に、互いに対向するように配置されている。
A
着磁部材68は、第1係合面62において、第2溝66に対して略線対称の位置に1つずつ取り付けられている。着磁部材68は、後述する磁石90に吸着される磁性体であれば、その素材については限定されない。
The
磁石90は、第2係合面82に2つ取り付けられている。磁石90は、第1係合面62と第2係合面82とを対向させた場合に、第1係合面62に取り付けられた2つの着磁部材68とそれぞれ対向するように配置されている。
Two
図5に示す例では、着磁部材68及び磁石90は、その平面形状が略円形で、略同じサイズである。なお、着磁部材68及び磁石90の形状及びサイズはこれに限定されない。例えば、着磁部材68及び磁石90は、その平面形状を略合同として、相互に重なり合うように配置するようにしてもよい。また、着磁部材68及び磁石90の個数は2つに限定されるものではなく、例えば、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。
In the example shown in FIG. 5, the
変位検出器18に測定子20を取り付ける場合には、図5の白抜き矢印に示すように、第1係合部材60の第1係合面62と第2係合部材80の第2係合面82とを対向させて重ね合わせる。すると、着磁部材68と磁石90とが磁力により吸着する。このとき、第1位置決めピン84及び第2位置決めピン86と第1溝64とが係合し、かつ、第3位置決めピン88と第2溝66とが係合する。これにより、第1係合部材60と第2係合部材80の相対位置が固定される。
When attaching the
本実施形態によれば、第1係合面62及び第2係合面82が、触針32がワークの表面に接触したときの垂直抗力の向きに対して平行であり、かつ、第1溝64が垂直抗力の向きに対して垂直な方向に形成される。このため、触針32に垂直抗力が作用した場合にも、測定子20の位置がずれにくく安定する。また、第1溝64及び第2溝66の断面形状が、加工精度を容易に確保することが可能なV字状であるため、取付精度を容易に確保することが可能である。
According to this embodiment, the
変位検出器18から測定子20を取り外す場合には、第1係合部材60を+Y方向に引っ張って着磁部材68と磁石90とを引き離す。これにより、測定子20を変位検出器18から容易に取り外すことができる。
When removing the
ここで、第1係合部材60及び第2係合部材80は、その全体が剛体である必要はない。第1係合部材60は、測定子20の着脱を繰り返しても、少なくとも第1溝64と第2溝66の変形が無視できる程度の剛性を有していればよい。例えば、第1係合部材60は、第1溝64と第2溝66を形成した金属と、カーボンとを接合した複合材であってもよい。第2係合部材80は、第1係合部材60と同様に、測定子20の着脱を繰り返しても、少なくとも第2係合面82の変形が無視できる程度の剛性を有していればよく、上記のような複合材であってもよい。
Here, the
第1位置決めピン84、第2位置決めピン86及び第3位置決めピン88も同様に、測定子20の着脱を繰り返しても変形が無視できる程度の剛性を有していればよい。
Similarly, the
(粗さ測定モード)
次に、ワーク表面の粗さの測定を行う場合(粗さ測定モード)について説明する。図6は、変位検出器に粗さ検出器を取り付ける場合の係合部材を拡大して示す分解斜視図である。
(Roughness measurement mode)
Next, the case of measuring the roughness of the workpiece surface (roughness measurement mode) will be described. FIG. 6 is an exploded perspective view showing an enlarged engagement member when a roughness detector is attached to a displacement detector.
図6に示すように、粗さ検出器100の検出器本体106の基端側には、第3係合部材160が設けられている。第3係合部材160の第3係合面162には、着磁部材168が取り付けられている。また、第3係合部材160の第3係合面162には、第1係合部材60と同様の構成となっており、第1溝164及び第2溝166が形成されている。
As shown in FIG. 6, a
変位検出器18に粗さ検出器100を取り付ける場合には、図6の白抜き矢印に示すように、第3係合部材160の第3係合面162と第2係合部材80の第2係合面82とを対向させて重ね合わせる。すると、着磁部材168と磁石90とが磁力により吸着する。このとき、第1位置決めピン84及び第2位置決めピン86と第1溝164とが係合し、かつ、第3位置決めピン88と第2溝166とが係合する。これにより、第3係合部材160と第2係合部材80の相対位置が固定される。
When attaching the
変位検出器18から粗さ検出器100を取り外す場合には、第1係合部材60を+Y方向に引っ張って着磁部材168と磁石90とを引き離す。これにより、粗さ検出器100を変位検出器18から容易に取り外すことができる。
When removing the
(測定モードの切り替え)
次に、本実施形態に係る形状測定装置10の測定モードの切り替えについて説明する。
(Switching measurement mode)
Next, switching of the measurement mode of the
図5及び図6に示すように、本実施形態に係る形状測定装置10では、第2係合部材80の第2係合面82に、第1着座センサ92A及び第2着座センサ92Bが並べて配置されている。第1着座センサ92A及び第2着座センサ92Bは、それぞれの検出面に加えられる圧力を検出して電気信号(検出信号)を出力する押圧センサであり、例えば、圧電センサである。
As shown in FIGS. 5 and 6, in the
測定子20の第1係合部材60の第1係合面62には、第1作動ピン70が取り付けられている。第1作動ピン70と第1着座センサ92Aの検出面とは、第1係合面62と第2係合面82とを対向させた場合に、互いに対向するように配置されている。
A
第1作動ピン70は、第1係合面62から突出しており、第1係合部材60と第2係合部材80とが係合すると、第1着座センサ92Aの検出面に接触して押圧する。
The
第1着座センサ92Aは、第1作動ピン70により押圧されると、検出信号を制御装置200(図2参照)に出力する。
When the
制御装置200は、第1着座センサ92Aから検出信号が入力されると、取付部44に測定子20が取り付けられたと判定する。そして、制御装置200は、形状測定装置10の測定モードを輪郭測定モードに切り替える。
When the detection signal is input from the
一方、粗さ検出器100の第3係合部材160の第3係合面162には、第2作動ピン170が取り付けられている。第2作動ピン170と第2着座センサ92Bの検出面とは、第3係合面162と第2係合面82とを対向させた場合に、互いに対向するように配置されている。
On the other hand, a
第2作動ピン170は、第3係合面162から突出しており、第3係合部材160と第2係合部材80とが係合すると、第2着座センサ92Bの検出面に接触して押圧する。
The
第2着座センサ92Bは、第2作動ピン170により押圧されると、検出信号を制御装置200に出力する。
The
制御装置200は、第2着座センサ92Bから検出信号が入力されると、取付部44に粗さ検出器100が取り付けられたと判定する。そして、制御装置200は、形状測定装置10の測定モードを粗さ測定モードに切り替える。
When the detection signal is input from the
なお、本実施形態では、第1着座センサ92A及び第2着座センサ92Bにより、測定子20及び粗さ検出器100の識別を行うようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、第1係合部材60及び第3係合部材160に、それぞれ測定子20及び粗さ検出器100の識別情報が格納されたIC(Integrated Circuit)タグを取り付け、第2係合部材80にICタグリーダーを取り付けて、測定子20及び粗さ検出器100の識別を行うようにしてもよい。この場合、着座センサとして機能するICタグリーダーは1つになる。
In addition, in this embodiment, although the measuring
[粗さ検出器の保管場所]
次に、粗さ検出器100の保管場所について説明する。本実施形態に係る形状測定装置10は、輪郭形状の測定を行う場合に、粗さ検出器100が変位検出器18の側面に取り付けられて保持される。
[Roughness detector storage location]
Next, the storage location of the
図3及び図4に示すように、変位検出器18のハウジング50の+Y側の側面には、ワークの輪郭形状の測定を行う場合における粗さ検出器100の保管場所(置き場)として、第4係合部材180(保持部)が取り付けられている。
As shown in FIGS. 3 and 4, on the +Y side surface of the
図4に示すように、第4係合部材180の第4係合面182には、第2係合部材80と同様に、第1位置決めピン184、第2位置決めピン186及び第3位置決めピン188が取り付けられている。第1位置決めピン184、第2位置決めピン186及び第3位置決めピン188は、それぞれ略球状、円錐状又は円錐台状である。第1位置決めピン184及び第2位置決めピン186と、粗さ検出器100の第1溝164とは、第3係合面162と第4係合面182とを対向させた場合に、互いに対向するように配置されている。また、第3位置決めピン188と、粗さ検出器100の第2溝166とは、第3係合面162と第4係合面182とを対向させた場合に、互いに対向するように配置されている。
As shown in FIG. 4, the
磁石190は、第4係合面182に2つ取り付けられている。磁石190は、第3係合面162と第4係合面182とを対向させた場合に、第3係合面162に取り付けられた2つの着磁部材168とそれぞれ対向するように配置されている。
Two
輪郭形状の測定を行う場合に、粗さ検出器100の第3係合部材160と、変位検出器18の第4係合部材180とを係合させることにより、粗さ検出器100を変位検出器18の側面に取り付ける。このとき、粗さ検出器100と制御装置200との間の配線110を取り外す必要はない(図3参照)。
When measuring a contour shape, by engaging the third engaging
本実施形態によれば、マグネットキャッチを用いることにより、測定子20と粗さ検出器100の取り付けを容易かつ安定的に行うことができる。また、変位検出器18の側面に粗さ検出器100の保管場所を設けることにより、省スペース化を実現することができる。さらに、粗さ検出器100と制御装置200との間の配線をつないだままにしておくことができるので、測定子20と粗さ検出器100の交換に伴う作業を減らすことができる。
According to this embodiment, by using the magnetic catch, the measuring
上記の実施形態によれば、ワークの輪郭形状の測定のための変位検出器18をX軸駆動部16に取り付けたままにしておくことができる。粗さ測定モードで変位検出器18を取り外すようにした場合、変位検出器18をX軸駆動部16に再度取り付けたときに、ZX方向の位置の校正作業が必要になるが、本実施形態では、変位検出器18の交換が不要であるため、変位検出器18のZX方向の位置のずれが生じる機会を減らすことができる。このため、粗さ測定モードから輪郭測定モードに移行する際の校正作業が不要になる。
According to the above embodiment, the
なお、本実施形態では、粗さ検出器100を保持するときに、触針104を+X側に向けるようにしたが、本発明はこれに限定されない。粗さ検出器100は、例えば、配線110の長さをより短くできる向きで保持可能なように、第4係合部材180の位置及び向きを調整することが好ましい。
Note that in this embodiment, when holding the
[変形例]
次に、本実施形態の変形例について説明する。
[Modified example]
Next, a modification of this embodiment will be described.
図7は、本発明の変形例に係る形状測定装置を示すブロック図である。上記の実施形態では、粗さ検出器100の着脱を行う際に、粗さ検出器100と制御装置200との間の配線110を取り外さないようにした。これに対して、変形例では、粗さ検出器100と制御装置200との間の接続のためのコネクタ112及び114を設けて、粗さ検出器100の取り付けと同時に配線の接続を行う。
FIG. 7 is a block diagram showing a shape measuring device according to a modified example of the present invention. In the above embodiment, when the
図7に示すように、粗さ検出器100の第3係合部材160の第3係合面162には、コネクタ112が取り付けられており、第2係合部材80の第2係合面82には、コネクタ114が取り付けられている。
As shown in FIG. 7, the
コネクタ112及び114は、接触式のコネクタであってもよいし、非接触式のコネクタ(例えば、無線通信等を利用したもの)であってもよい。
The
本例によれば、粗さ検出器100の取り付けと同時に配線の接続を行うことができるので、測定子20と粗さ検出器100の交換を容易に行うことができる。
According to this example, since the wiring can be connected at the same time as the installation of the
コネクタ112及び114を接触式とする場合には、第1位置決めピン84又は第2位置決めピン86と第1溝64にそれぞれコネクタ114及び112を設けてもよいし、又は第3位置決めピン88と第2溝66にそれぞれコネクタ114及び112を設けてもよい。この場合、第3係合部材160と第2係合部材80との間の接触箇所が増加しないので、粗さ検出器100の取付精度を確保することができる。
When the
10…形状測定装置、12…定盤、14…コラム、16…X軸駆動部、18…変位検出器、20…測定子、22…入力装置、24…表示装置、30…測定子アーム、44…取付部、46…検出制御部、48…変位読取部、50…ハウジング、60…第1係合部材、62…第1係合面、64…第1溝、66…第2溝、68…着磁部材、70…第1作動ピン、80…第2係合部材、82…第2係合面、84…第1位置決めピン、86…第2位置決めピン、88…第3位置決めピン、90…磁石、92A…第1着座センサ、92B…第2着座センサ、100…粗さ検出器、102…アーム、104…触針、106…検出器本体、110…配線、112、114…コネクタ、160…第3係合部材、162…第3係合面、164…第1溝、166…第2溝、168…着磁部材、170…第2作動ピン、180…第4係合部材、182…第4係合面、184…第1位置決めピン、186…第2位置決めピン、188…第3位置決めピン、190…磁石、200…制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (3)
被測定物の表面の粗さを測定するための粗さ検出器であって、前記取付部に着脱自在に取り付けられる粗さ検出器と、
前記測定子及び前記粗さ検出器のどちらが前記取付部に取り付けられたかを検出するためのセンサと、
前記取付部に前記粗さ検出器が取り付けられたことが前記センサで検出された場合に、前記変位検出器の前記取付部を固定状態にする制御部と、
を備える形状測定装置。 The measuring device is provided with a mounting part to which a measuring head for measuring the contour shape of the object to be measured is detachably attached, and the displacement when a stylus provided at the tip side of the arm of the measuring object comes into contact with the object to be measured. a displacement detector to detect;
a roughness detector for measuring the roughness of a surface of an object to be measured, the roughness detector being detachably attached to the attachment part;
a sensor for detecting which of the measuring element and the roughness detector is attached to the attachment part;
a control unit that sets the attachment portion of the displacement detector to a fixed state when the sensor detects that the roughness detector is attached to the attachment portion;
A shape measuring device comprising:
前記保持部は、前記被測定物の輪郭形状を測定する場合に、前記粗さ検出器の保管場所となる、請求項1記載の形状測定装置。 further comprising a holding part provided on a side surface of the displacement detector,
The shape measuring device according to claim 1, wherein the holding section serves as a storage location for the roughness detector when measuring the contour shape of the object to be measured.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023118120A JP2023126611A (en) | 2019-07-16 | 2023-07-20 | Shape measurement device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019131442A JP7320716B2 (en) | 2019-07-16 | 2019-07-16 | Shape measuring device |
JP2023118120A JP2023126611A (en) | 2019-07-16 | 2023-07-20 | Shape measurement device |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019131442A Division JP7320716B2 (en) | 2019-07-16 | 2019-07-16 | Shape measuring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023126611A true JP2023126611A (en) | 2023-09-07 |
Family
ID=74530502
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019131442A Active JP7320716B2 (en) | 2019-07-16 | 2019-07-16 | Shape measuring device |
JP2023118120A Pending JP2023126611A (en) | 2019-07-16 | 2023-07-20 | Shape measurement device |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019131442A Active JP7320716B2 (en) | 2019-07-16 | 2019-07-16 | Shape measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP7320716B2 (en) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63289410A (en) * | 1987-05-20 | 1988-11-25 | Mitsutoyo Corp | Three-dimensional measuring instrument |
JP6777589B2 (en) * | 2017-05-24 | 2020-10-28 | 株式会社ミツトヨ | Surface property measuring device |
-
2019
- 2019-07-16 JP JP2019131442A patent/JP7320716B2/en active Active
-
2023
- 2023-07-20 JP JP2023118120A patent/JP2023126611A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7320716B2 (en) | 2023-08-04 |
JP2021015104A (en) | 2021-02-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6593131B2 (en) | Shape measuring device | |
US20190323816A1 (en) | Three-dimensional whisker sensor for accurate positioning of end location | |
JP5523995B2 (en) | measuring device | |
EP1650527B1 (en) | Apparatus for measuring the surface roughness or the contour of an object | |
JP5441429B2 (en) | 3D magnetometer | |
JP5854249B1 (en) | Shape measuring device | |
JP5371532B2 (en) | CMM | |
JP7320716B2 (en) | Shape measuring device | |
WO2019155698A1 (en) | Surface shape measurement device | |
JP7256389B2 (en) | Shape measuring device | |
JPS62265520A (en) | Three-dimensional measuring machine equipped with two detecting elements | |
KR20130011273A (en) | Coordinates measuring instrument of a machining center | |
JP7261971B2 (en) | Shape measuring device | |
JPH0651910U (en) | Measuring device for frequency of use | |
JPS60144601A (en) | Multidimensional measuring machine | |
JP7038308B2 (en) | Surface shape measuring machine | |
JP2019158385A (en) | measuring device | |
JPS61219820A (en) | Digital display type measuring device | |
JPS61219819A (en) | Digital display type measuring device | |
JP2009136954A (en) | Workpiece machining method and numerical control machine tool and workpiece mounting tool | |
JP2022129888A (en) | Positioning method and positioning device | |
JP2020030210A (en) | Touch probe system | |
JP2009264783A (en) | Measuring device | |
JP2000205856A (en) | Low pressure probe | |
JP2006170913A (en) | Measured object holder |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230816 |