JP2978156B1 - 三次元表面粗さ形状測定機 - Google Patents
三次元表面粗さ形状測定機Info
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- JP2978156B1 JP2978156B1 JP20286698A JP20286698A JP2978156B1 JP 2978156 B1 JP2978156 B1 JP 2978156B1 JP 20286698 A JP20286698 A JP 20286698A JP 20286698 A JP20286698 A JP 20286698A JP 2978156 B1 JP2978156 B1 JP 2978156B1
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Abstract
【要約】
【課題】 検出器のＺ方向送りの追従性がよく、また、
室温変化があっても検出器のＺ方向位置が変化しにくい
検出器上下移動装置を備えた三次元表面粗さ形状測定機
を提供する。 【解決手段】 表面粗さの検出器１７を支持するＺスラ
イダ１５を、ＸＹ方向にはガタツキがなく、Ｚ方向には
滑らかに移動できて常にＺ下方向に移動力が発生するよ
うに構成する。また、ベース１１の嵩上げ部１１ａにＸ
Ｙ平面回転自在に送りナット２３を設け、送りナット２
３に送りネジ２４を螺合して、送りナット２３を回転す
ると送りネジ２４がＺ方向に移動するように構成する。
そして、Ｚスライダ１５の下面を送りネジ２４で支持
し、送りネジ２４でＺスライダ１５を駆動するようにし
た。
室温変化があっても検出器のＺ方向位置が変化しにくい
検出器上下移動装置を備えた三次元表面粗さ形状測定機
を提供する。 【解決手段】 表面粗さの検出器１７を支持するＺスラ
イダ１５を、ＸＹ方向にはガタツキがなく、Ｚ方向には
滑らかに移動できて常にＺ下方向に移動力が発生するよ
うに構成する。また、ベース１１の嵩上げ部１１ａにＸ
Ｙ平面回転自在に送りナット２３を設け、送りナット２
３に送りネジ２４を螺合して、送りナット２３を回転す
ると送りネジ２４がＺ方向に移動するように構成する。
そして、Ｚスライダ１５の下面を送りネジ２４で支持
し、送りネジ２４でＺスライダ１５を駆動するようにし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワークの表面粗
さ、断面形状、うねり等（本発明ではまとめて「表面粗
さ形状」という。）を求める表面粗さ形状測定機に係わ
り、特にワークの該当する面全体の表面粗さ形状を測定
する三次元表面粗さ形状測定機に関するものである。
さ、断面形状、うねり等（本発明ではまとめて「表面粗
さ形状」という。）を求める表面粗さ形状測定機に係わ
り、特にワークの該当する面全体の表面粗さ形状を測定
する三次元表面粗さ形状測定機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的な三次元表面粗さ形状測定機の説
明図を図８、図９、図１０に示す。図１０は全体正面
図、図８は図１０の右側面図に相当し検出器上下移動装
置を中心に図示したもの、図９は図８のＣ−Ｃ断面図で
ある。図８、図９、図１０において、ベース７１に立設
されたコラム７２にＺ方向（上下方向）移動自在にスラ
イダ７６が設けられ、スライダ７６には検出器送り装置
６１が取り付けられている。検出器送り装置６１からは
検出器ホルダ６２が出ており、検出器ホルダ６２は測定
方向（Ｘ方向）移動自在になっている。検出器ホルダ６
２には触針６３ａを有し触針６３ａのＺ方向の変位量を
検出する検出器６３が取り付けられている。また、ベー
ス７１の上には、Ｙガイド６４とＹテーブル６５等から
構成されたワーク送り装置が載置され、Ｙテーブル６５
は検出器ホルダ６２の移動方向とほぼ直角方向（Ｙ方
向）に移動自在になっている。Ｙテーブル６５の上には
ワークテーブル６６が取り付けられている。ワークテー
ブル６６は、ワークＷを取り付けるとともに、ワークＷ
の測定面が検出器６１及びＹテーブル６５の移動平面と
ほぼ平行になるように調整する機構が備えられている
（詳細は図示省略）。
明図を図８、図９、図１０に示す。図１０は全体正面
図、図８は図１０の右側面図に相当し検出器上下移動装
置を中心に図示したもの、図９は図８のＣ−Ｃ断面図で
ある。図８、図９、図１０において、ベース７１に立設
されたコラム７２にＺ方向（上下方向）移動自在にスラ
イダ７６が設けられ、スライダ７６には検出器送り装置
６１が取り付けられている。検出器送り装置６１からは
検出器ホルダ６２が出ており、検出器ホルダ６２は測定
方向（Ｘ方向）移動自在になっている。検出器ホルダ６
２には触針６３ａを有し触針６３ａのＺ方向の変位量を
検出する検出器６３が取り付けられている。また、ベー
ス７１の上には、Ｙガイド６４とＹテーブル６５等から
構成されたワーク送り装置が載置され、Ｙテーブル６５
は検出器ホルダ６２の移動方向とほぼ直角方向（Ｙ方
向）に移動自在になっている。Ｙテーブル６５の上には
ワークテーブル６６が取り付けられている。ワークテー
ブル６６は、ワークＷを取り付けるとともに、ワークＷ
の測定面が検出器６１及びＹテーブル６５の移動平面と
ほぼ平行になるように調整する機構が備えられている
（詳細は図示省略）。
【０００３】このように構成された三次元表面粗さ形状
測定機でワークＷの三次元表面粗さ形状を測定する場
合、ワークＷはワークテーブル３４の上にセットした
後、触針６３ａがワークＷに当接した状態で検出器６３
をＸ方向に移動させ、検出器６３のＸ方向移動量と触針
６３ａのＺ方向変位量とからワークＷの表面粗さ形状を
検出する。１ラインの測定が終わるとＹテーブル６５に
よってワークＷを任意のピッチだけＹ方向に送り、その
後、次のラインの測定を行う。これを繰り返すことによ
ってワークＷの多数のラインの表面粗さ形状が測定さ
れ、ワークＷの三次元表面粗さ形状が求められる。
測定機でワークＷの三次元表面粗さ形状を測定する場
合、ワークＷはワークテーブル３４の上にセットした
後、触針６３ａがワークＷに当接した状態で検出器６３
をＸ方向に移動させ、検出器６３のＸ方向移動量と触針
６３ａのＺ方向変位量とからワークＷの表面粗さ形状を
検出する。１ラインの測定が終わるとＹテーブル６５に
よってワークＷを任意のピッチだけＹ方向に送り、その
後、次のラインの測定を行う。これを繰り返すことによ
ってワークＷの多数のラインの表面粗さ形状が測定さ
れ、ワークＷの三次元表面粗さ形状が求められる。
【０００４】ところで、検出器上下移動装置は図８及び
図９に示すように、次のようになっている。図８及び図
９に示したものは、当出願人から特開平８−６６８４６
として開示された「自動位置決め制御方法及びその装
置」の中で、従来の例として説明されている「上下送り
装置」と同じである（ただし、部品の番号とワークの載
置状態が異なっている）ので詳細の説明は省略するが、
次のような問題がある。すなわち、スライダ７６がスラ
イドガイド７２ａと７２ｂとを前後に挟むことによっ
て、スライダ７６がスライドガイド７２ａと７２ｂとの
間に摩擦力Ｆ１、Ｆ２が発生するので、例えば、検出器
送り装置６１をＺ上方に送っている場合、摩擦力Ｆ１、
Ｆ２が、送りナット７５・送りネジ７４・コラム上板７
３やＺスライダ７６の上部継手部７６ａ等の駆動機構部
品に作用して、駆動機構部品が下方にδ量変位する。次
に停止すると、摩擦力Ｆ１、Ｆ２は解消されるため、駆
動機構部品は摩擦力Ｆ１、Ｆ２によって変位した量δが
徐々にＺ上方に復元し、その結果、検出器送り装置６１
がＺ方向に変動する。Ｚ下方に送る場合も同様である。
図９に示すように、次のようになっている。図８及び図
９に示したものは、当出願人から特開平８−６６８４６
として開示された「自動位置決め制御方法及びその装
置」の中で、従来の例として説明されている「上下送り
装置」と同じである（ただし、部品の番号とワークの載
置状態が異なっている）ので詳細の説明は省略するが、
次のような問題がある。すなわち、スライダ７６がスラ
イドガイド７２ａと７２ｂとを前後に挟むことによっ
て、スライダ７６がスライドガイド７２ａと７２ｂとの
間に摩擦力Ｆ１、Ｆ２が発生するので、例えば、検出器
送り装置６１をＺ上方に送っている場合、摩擦力Ｆ１、
Ｆ２が、送りナット７５・送りネジ７４・コラム上板７
３やＺスライダ７６の上部継手部７６ａ等の駆動機構部
品に作用して、駆動機構部品が下方にδ量変位する。次
に停止すると、摩擦力Ｆ１、Ｆ２は解消されるため、駆
動機構部品は摩擦力Ｆ１、Ｆ２によって変位した量δが
徐々にＺ上方に復元し、その結果、検出器送り装置６１
がＺ方向に変動する。Ｚ下方に送る場合も同様である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】検出器送り装置６１の
Ｚ方向位置は触針６３ａの変位量測定の基準であり、測
定中にＺ方向位置が変動すると正確な値を求めることが
できない。このため、検出器送り装置６１をＺ方向に素
速く移動できないとともに、移動させた後は安定するま
で測定できないという問題がある。また、送りネジ７４
はコラム７２によって支持されており、室温変化によっ
てコラム７２が伸縮すると、送りネジ７４もその影響を
受ける。この機構では、送りネジ７４のＺ方向基準はコ
ラム７２の上側（コラム上板７３）であり、ベース７１
から離れているため、特に、その影響が大きい。三次元
表面粗さ形状の測定では時間がかかるので、測定中に室
温が変化する可能性が高い。
Ｚ方向位置は触針６３ａの変位量測定の基準であり、測
定中にＺ方向位置が変動すると正確な値を求めることが
できない。このため、検出器送り装置６１をＺ方向に素
速く移動できないとともに、移動させた後は安定するま
で測定できないという問題がある。また、送りネジ７４
はコラム７２によって支持されており、室温変化によっ
てコラム７２が伸縮すると、送りネジ７４もその影響を
受ける。この機構では、送りネジ７４のＺ方向基準はコ
ラム７２の上側（コラム上板７３）であり、ベース７１
から離れているため、特に、その影響が大きい。三次元
表面粗さ形状の測定では時間がかかるので、測定中に室
温が変化する可能性が高い。
【０００６】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Ｚ方向送りの追従性がよく、また、室
温変化があっても検出器のＺ方向位置が変化しにくい検
出器上下移動装置を備えた三次元表面粗さ形状測定機を
提供することを目的とする。
もので、検出器のＺ方向送りの追従性がよく、また、室
温変化があっても検出器のＺ方向位置が変化しにくい検
出器上下移動装置を備えた三次元表面粗さ形状測定機を
提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、三次元表面粗さ形状測定機の検出器上下移
動装置を次のように構成した。 （イ）送りナットを水平面回転自在にベースに設け、送
りネジを送りナットに螺合させるとともに回転しないよ
うにして、送りナットを回転させると送りネジがＺ方向
に移動するように構成する。 （ロ）ベースに立設されたコラムに、検出器を支持する
ＺスライダをＺ方向移動自在で、常にＺ下方向に移動力
が発生するように設ける。 （ハ）Ｚスライダの下面に送りネジの上端が当接するよ
うに構成する。
するために、三次元表面粗さ形状測定機の検出器上下移
動装置を次のように構成した。 （イ）送りナットを水平面回転自在にベースに設け、送
りネジを送りナットに螺合させるとともに回転しないよ
うにして、送りナットを回転させると送りネジがＺ方向
に移動するように構成する。 （ロ）ベースに立設されたコラムに、検出器を支持する
ＺスライダをＺ方向移動自在で、常にＺ下方向に移動力
が発生するように設ける。 （ハ）Ｚスライダの下面に送りネジの上端が当接するよ
うに構成する。
【０００８】また、三次元粗さ形状測定機の構成として
は、ワークと検出器との水平方向の相対移動によって、
次のいずれかにすることができる。 （イ）上記の検出器上下移動装置のＺスライダにはワー
クの表面粗さを検出する検出器のみを取り付け、ワーク
をＸＹテーブルでＸＹ２方向に移動させる。 （ロ）従来の技術と同じく、Ｚスライダには検出器送り
装置を取り付け、検出器送り装置で検出器をＸ方向に移
動させ、ワークをＹテーブルでＹ方向に移動させる。
は、ワークと検出器との水平方向の相対移動によって、
次のいずれかにすることができる。 （イ）上記の検出器上下移動装置のＺスライダにはワー
クの表面粗さを検出する検出器のみを取り付け、ワーク
をＸＹテーブルでＸＹ２方向に移動させる。 （ロ）従来の技術と同じく、Ｚスライダには検出器送り
装置を取り付け、検出器送り装置で検出器をＸ方向に移
動させ、ワークをＹテーブルでＹ方向に移動させる。
【０００９】また、Ｚスライダの案内機構は、種々の方
法があるが、例えば、次のようにすることができる。 （イ）Ｚガイドを四角形断面とし、コラムに固着する。
Ｚスライダは、形状をＺガイドを囲うように略コの字形
状とし、その内側（Ｚガイド側）３面に低摩擦係数の摺
動板を固着するとともに、後面にローラを取り付けて、
Ｚガイドの４面を挟むように構成する。 （ロ）（イ）と反対に、Ｚスライダを四角形断面とす
る。Ｚガイドは、形状を略コの字形状として開放面を前
にしてコラムに固着し、その内側３面に低摩擦係数の摺
動板を固着するとともに前面にローラを取り付けて、Ｚ
スライダの４面を挟むように構成する。 （ハ）（イ）又は（ロ）の構成で、４面を全て摺動板と
する。 （ニ）（イ）又は（ロ）の構成で、４面を全てローラと
する。 （ホ）リニアガイドを用いる。 いずれの場合も、水平方向にはガタツキがなく下方向に
常に移動力が発生するように調整する。場合によって
は、下方向にバネ等による荷重をかけてもよい。
法があるが、例えば、次のようにすることができる。 （イ）Ｚガイドを四角形断面とし、コラムに固着する。
Ｚスライダは、形状をＺガイドを囲うように略コの字形
状とし、その内側（Ｚガイド側）３面に低摩擦係数の摺
動板を固着するとともに、後面にローラを取り付けて、
Ｚガイドの４面を挟むように構成する。 （ロ）（イ）と反対に、Ｚスライダを四角形断面とす
る。Ｚガイドは、形状を略コの字形状として開放面を前
にしてコラムに固着し、その内側３面に低摩擦係数の摺
動板を固着するとともに前面にローラを取り付けて、Ｚ
スライダの４面を挟むように構成する。 （ハ）（イ）又は（ロ）の構成で、４面を全て摺動板と
する。 （ニ）（イ）又は（ロ）の構成で、４面を全てローラと
する。 （ホ）リニアガイドを用いる。 いずれの場合も、水平方向にはガタツキがなく下方向に
常に移動力が発生するように調整する。場合によって
は、下方向にバネ等による荷重をかけてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】実施の形態１ 本発明に係る三次元表面粗さ形状測定機の実施の形態１
を、図１から図４までに示す。図１は本発明の主要部
（検出器上下移動装置等）の詳細、図２は図１のＡ−Ａ
断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図、図４は全体正面図
である。図１に示すように、ベース１１の上面後側には
嵩上げ部１１ａが形成され、嵩上げ部１１ａにハウジン
グ２１が取り付けられて、ハウジング２１にはベアリン
グ２２が内臓されている。ベアリング２２の内輪には送
りナット２３が固着され、ベアリング２２はアンギュラ
ベアリングでラジアル方向とスラスト方向の荷重を受け
ることができることから、送りナット２３は、Ｚ軸回り
回転自在で、かつ、Ｚ方向には移動しないように支持さ
れている。送りナット２３には送りネジ２４が螺合さ
れ、送りネジ２４にはピン２４ａが貫通して固着されて
いるとともに、嵩上げ部１１ａに取り付けられた２個の
回り止め１２によって挟まれていて、ネジ２４の回転が
規制されている。これによって、送りナット２３を回転
させると送りネジ２４がＺ方向に移動するようになって
いる。送りナット２３の上側にはプーリ２５が取り付け
られ、モータ２７に取り付けられたプーリ２８とベルト
２６で、モータ２７の回転が伝動されるようになってい
る。
を、図１から図４までに示す。図１は本発明の主要部
（検出器上下移動装置等）の詳細、図２は図１のＡ−Ａ
断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図、図４は全体正面図
である。図１に示すように、ベース１１の上面後側には
嵩上げ部１１ａが形成され、嵩上げ部１１ａにハウジン
グ２１が取り付けられて、ハウジング２１にはベアリン
グ２２が内臓されている。ベアリング２２の内輪には送
りナット２３が固着され、ベアリング２２はアンギュラ
ベアリングでラジアル方向とスラスト方向の荷重を受け
ることができることから、送りナット２３は、Ｚ軸回り
回転自在で、かつ、Ｚ方向には移動しないように支持さ
れている。送りナット２３には送りネジ２４が螺合さ
れ、送りネジ２４にはピン２４ａが貫通して固着されて
いるとともに、嵩上げ部１１ａに取り付けられた２個の
回り止め１２によって挟まれていて、ネジ２４の回転が
規制されている。これによって、送りナット２３を回転
させると送りネジ２４がＺ方向に移動するようになって
いる。送りナット２３の上側にはプーリ２５が取り付け
られ、モータ２７に取り付けられたプーリ２８とベルト
２６で、モータ２７の回転が伝動されるようになってい
る。
【００１２】また、ベース１１の嵩上げ部１１ａに立設
されたコラム１３に断面が四角形状（板状）のＺガイド
１４がネジ１４ａで固着されている。Ｚスライダ１５
は、前板１５ａの両側に側板１５ｂがネジ１５ｃで固着
され、Ｚガイド１４を囲うように略コの字形状となって
いる。前板１５ａと側板１５ｂのＺガイド１４側には摺
動板１５ｄが接着され、側板１５ｂの後側にはローラ１
５ｅが取り付けられて、Ｚガイド１４の４面を挟むよう
に構成されている。摺動板１５ｄは低摩擦係数の材料
（例えばテフロン＝フッ素樹脂）で、前板１５ａと側板
１５ｂともに、左側が２個、右側が１個のいわゆる３点
当たりになっており、それに合わせてローラ１５ｅも左
側が２個、右側が１個となっている。側板１５ｂに接着
された摺動板１５ｄの左右間の距離はＺガイド１４の幅
に精密に合わせて設定され、ローラ１５ｅはＺガイド１
４側に微調整が可能（ローラ軸１５ｆを偏心軸にし調整
する等）となっており、これらによって、Ｚスライダ１
５はＺガイド１４に正確に嵌合されている。この結果、
Ｚスライダ１５は、ＸＹ方向にはガタツキがなく、Ｚ方
向には滑らかに移動することができ、自重で常にＺ下方
向に移動力が発生するようになっている。
されたコラム１３に断面が四角形状（板状）のＺガイド
１４がネジ１４ａで固着されている。Ｚスライダ１５
は、前板１５ａの両側に側板１５ｂがネジ１５ｃで固着
され、Ｚガイド１４を囲うように略コの字形状となって
いる。前板１５ａと側板１５ｂのＺガイド１４側には摺
動板１５ｄが接着され、側板１５ｂの後側にはローラ１
５ｅが取り付けられて、Ｚガイド１４の４面を挟むよう
に構成されている。摺動板１５ｄは低摩擦係数の材料
（例えばテフロン＝フッ素樹脂）で、前板１５ａと側板
１５ｂともに、左側が２個、右側が１個のいわゆる３点
当たりになっており、それに合わせてローラ１５ｅも左
側が２個、右側が１個となっている。側板１５ｂに接着
された摺動板１５ｄの左右間の距離はＺガイド１４の幅
に精密に合わせて設定され、ローラ１５ｅはＺガイド１
４側に微調整が可能（ローラ軸１５ｆを偏心軸にし調整
する等）となっており、これらによって、Ｚスライダ１
５はＺガイド１４に正確に嵌合されている。この結果、
Ｚスライダ１５は、ＸＹ方向にはガタツキがなく、Ｚ方
向には滑らかに移動することができ、自重で常にＺ下方
向に移動力が発生するようになっている。
【００１３】Ｚスライダ１５の前板１５ａの下面にはア
ンビル１５ｇが固着され、アンビル１５ｇには送りネジ
２４の先端２４ｂが当接している。そして、Ｚスライダ
１５の前板１５ａの前面には検出器ホルダ１６が取り付
けられ、検出器ホルダ１６には、触針１７ａのＺ方向の
変位量を検出する検出器１７が取り付けられている。
ンビル１５ｇが固着され、アンビル１５ｇには送りネジ
２４の先端２４ｂが当接している。そして、Ｚスライダ
１５の前板１５ａの前面には検出器ホルダ１６が取り付
けられ、検出器ホルダ１６には、触針１７ａのＺ方向の
変位量を検出する検出器１７が取り付けられている。
【００１４】さらに、ベース１１の前側には、Ｘガイド
３１、Ｘテーブル３２（Ｙガイド含む）、Ｙテーブル３
３等から構成されたＸＹテーブルが載置されていて、Ｙ
テーブル３３の上にはワークテーブル３４が取り付けら
れている。ワークテーブル３４は、従来の技術で説明し
たものと同様に、ワークＷを取り付けるとともに、ワー
クＷの測定面がＸＹテーブルの移動平面とほぼ平行にな
るように調整する機構が備えられている（詳細は図示省
略）。
３１、Ｘテーブル３２（Ｙガイド含む）、Ｙテーブル３
３等から構成されたＸＹテーブルが載置されていて、Ｙ
テーブル３３の上にはワークテーブル３４が取り付けら
れている。ワークテーブル３４は、従来の技術で説明し
たものと同様に、ワークＷを取り付けるとともに、ワー
クＷの測定面がＸＹテーブルの移動平面とほぼ平行にな
るように調整する機構が備えられている（詳細は図示省
略）。
【００１５】本発明に係る実施の形態１の三次元表面粗
さ形状測定機はこのように構成されており、ワークＷを
ワークテーブル３４に取り付け、測定面がＸＹテーブル
の移動平面とほぼ平行になるように調整した後、測定を
開始する。すなわち、触針１７ａがワークＷの測定面に
当接し検出器１７の測定範囲に入るまで検出器１７のＺ
方向位置を移動させ、その状態でＸテーブル３２をＸ方
向に移動させて、Ｘテーブル３２のＸ方向移動量と触針
１９ａのＺ方向変位量とからワークＷの表面粗さ形状を
検出する。１ラインの測定が終わるとＹテーブル３３に
よりワークＷを任意のピッチだけＹ方向に送り、その
後、次のラインの測定を行う。これを繰り返すことによ
ってワークＷの多数のラインの表面粗さ形状が測定さ
れ、ワークＷの三次元表面粗さ形状が求められる。
さ形状測定機はこのように構成されており、ワークＷを
ワークテーブル３４に取り付け、測定面がＸＹテーブル
の移動平面とほぼ平行になるように調整した後、測定を
開始する。すなわち、触針１７ａがワークＷの測定面に
当接し検出器１７の測定範囲に入るまで検出器１７のＺ
方向位置を移動させ、その状態でＸテーブル３２をＸ方
向に移動させて、Ｘテーブル３２のＸ方向移動量と触針
１９ａのＺ方向変位量とからワークＷの表面粗さ形状を
検出する。１ラインの測定が終わるとＹテーブル３３に
よりワークＷを任意のピッチだけＹ方向に送り、その
後、次のラインの測定を行う。これを繰り返すことによ
ってワークＷの多数のラインの表面粗さ形状が測定さ
れ、ワークＷの三次元表面粗さ形状が求められる。
【００１６】この場合、検出器１７を支持しているＺス
ライダ１５は、Ｚ方向には滑らかに移動し常にＺ下方向
に移動力が発生していて下面が送りネジ２４に当接して
いるので、送りネジ２４に対する追従性がよい。したが
って、検出器１７をＺ方向に移動させた後すぐに測定す
ることができる。また、通常、三次元表面粗さ形状は多
数のラインの測定値を求めるので、測定に多くの時間が
かかり、その間室温が変化する可能性が高いが、次の理
由によりその影響が小さい。 （イ）Ｚスライダ１５を支持している送りネジ２４は、
ベース１１の嵩上げ部１１ａに設けられた送りナット２
３に支持されているので、コラム１３の熱変形の影響を
受けない。 （ロ）送りネジ２４のＺ方向の基準はベース１１である
が、その先端２４ｂはベース１１からの距離が短いの
で、例え送りネジ２４の伸縮があってもその影響が小さ
い。 さらに、送りネジ２４を低熱膨係数の材料にすると、室
温変化の影響を一層小さくすることができる。
ライダ１５は、Ｚ方向には滑らかに移動し常にＺ下方向
に移動力が発生していて下面が送りネジ２４に当接して
いるので、送りネジ２４に対する追従性がよい。したが
って、検出器１７をＺ方向に移動させた後すぐに測定す
ることができる。また、通常、三次元表面粗さ形状は多
数のラインの測定値を求めるので、測定に多くの時間が
かかり、その間室温が変化する可能性が高いが、次の理
由によりその影響が小さい。 （イ）Ｚスライダ１５を支持している送りネジ２４は、
ベース１１の嵩上げ部１１ａに設けられた送りナット２
３に支持されているので、コラム１３の熱変形の影響を
受けない。 （ロ）送りネジ２４のＺ方向の基準はベース１１である
が、その先端２４ｂはベース１１からの距離が短いの
で、例え送りネジ２４の伸縮があってもその影響が小さ
い。 さらに、送りネジ２４を低熱膨係数の材料にすると、室
温変化の影響を一層小さくすることができる。
【００１７】実施の形態２ 本発明に係る三次元表面粗さ形状測定機の実施の形態２
の全体正面図を図５に示す。実施の形態２は、従来の技
術と同じく、Ｚスライダ１５に検出器送り装置を６１取
り付け、検出器送り装置６１で検出器６３をＸ方向に移
動させ、ワークはＹテーブル６５でＹ方向に移動させる
ものである。その他は、実施の形態１と同じであるの
で、詳細の説明は省略する。
の全体正面図を図５に示す。実施の形態２は、従来の技
術と同じく、Ｚスライダ１５に検出器送り装置を６１取
り付け、検出器送り装置６１で検出器６３をＸ方向に移
動させ、ワークはＹテーブル６５でＹ方向に移動させる
ものである。その他は、実施の形態１と同じであるの
で、詳細の説明は省略する。
【００１８】また、Ｚスライダの案内機構の他の実施の
形態を、図６と図７に示す。図６は、実施の形態１（図
３）と反対に、Ｚスライダ４２を四角形断面とし、Ｚガ
イド４１が略コの字形状で、ローラ案内としたものであ
る。つまり、Ｚガイド４１は、主板４１ａの両側に側板
４１ｃをネジ４１ｄで固着して略コの字形状を形成し、
開放面を前にしてコラム１３にネジ４１ｂで固着してい
る。そして、その内側４面にローラ４１ｅを取り付け
て、Ｚスライダ４２の４面を挟むように構成している。
ローラ４１ｅは実施の形態１と同様、左側が２個、右側
が１個である。図７は、Ｚスライダ５２をリニアガイド
５１で案内した方法である。図６や図７のように転がり
案内にすると、摩擦力がより小さくなるので、実施の形
態２のように、Ｚスライダ１５にオフセットした荷重が
かかるような場合には有利である。
形態を、図６と図７に示す。図６は、実施の形態１（図
３）と反対に、Ｚスライダ４２を四角形断面とし、Ｚガ
イド４１が略コの字形状で、ローラ案内としたものであ
る。つまり、Ｚガイド４１は、主板４１ａの両側に側板
４１ｃをネジ４１ｄで固着して略コの字形状を形成し、
開放面を前にしてコラム１３にネジ４１ｂで固着してい
る。そして、その内側４面にローラ４１ｅを取り付け
て、Ｚスライダ４２の４面を挟むように構成している。
ローラ４１ｅは実施の形態１と同様、左側が２個、右側
が１個である。図７は、Ｚスライダ５２をリニアガイド
５１で案内した方法である。図６や図７のように転がり
案内にすると、摩擦力がより小さくなるので、実施の形
態２のように、Ｚスライダ１５にオフセットした荷重が
かかるような場合には有利である。
【００１９】なお、これ以外に、実施の形態１で後のロ
ーラ１５ｅに代えて摺動板１５ｄにする方法、図６のロ
ーラ４１ｅの代わりに全て摺動板とする方法等、種々の
ものが考えられるが、いずれにしても、ＺスライダがＸ
Ｙ方向にはガタツキがなく、Ｚ方向には滑らかに移動で
きて常にＺ下方向に移動力が発生するようになっていれ
ば、どのような構造でもよい。従来の技術で説明したよ
うなＶ字形の案内でも可能である。自重のみではＺ下方
向の移動力が安定しないようであれば、バネ等でＺ下方
向に荷重をかけてもよい。
ーラ１５ｅに代えて摺動板１５ｄにする方法、図６のロ
ーラ４１ｅの代わりに全て摺動板とする方法等、種々の
ものが考えられるが、いずれにしても、ＺスライダがＸ
Ｙ方向にはガタツキがなく、Ｚ方向には滑らかに移動で
きて常にＺ下方向に移動力が発生するようになっていれ
ば、どのような構造でもよい。従来の技術で説明したよ
うなＶ字形の案内でも可能である。自重のみではＺ下方
向の移動力が安定しないようであれば、バネ等でＺ下方
向に荷重をかけてもよい。
【００２０】また、表面粗さ形状測定用の検出器に代え
て、輪郭形状測定用の検出器にすると、三次元輪郭形状
を測定する場合にも本発明は適用できる。
て、輪郭形状測定用の検出器にすると、三次元輪郭形状
を測定する場合にも本発明は適用できる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、三
次元表面粗さ形状測定機の表面粗さの検出器を支持する
Ｚスライダを、ＸＹ方向にはガタツキがなく、Ｚ方向に
は滑らかに移動できて常にＺ下方向に移動力が発生する
ように構成し、そのＺスライダの下面を、ベースに設け
られＸＹ平面に回転自在な送りナットに螺合された送り
ネジで支持するようにした。
次元表面粗さ形状測定機の表面粗さの検出器を支持する
Ｚスライダを、ＸＹ方向にはガタツキがなく、Ｚ方向に
は滑らかに移動できて常にＺ下方向に移動力が発生する
ように構成し、そのＺスライダの下面を、ベースに設け
られＸＹ平面に回転自在な送りナットに螺合された送り
ネジで支持するようにした。
【００２２】したがって、送りネジに対するＺスライダ
の追従性がよいので、検出器をＺ方向に移動させた後す
ぐに測定することができる。また、室温の変化があって
も、送りネジはベースの嵩上げ部に設けられた送りナッ
トに支持されているので、コラムの熱変形の影響を受け
ないとともに、送りネジの先端はベースからの距離が短
いので、例え送りネジの伸縮があってもその影響が小さ
い。
の追従性がよいので、検出器をＺ方向に移動させた後す
ぐに測定することができる。また、室温の変化があって
も、送りネジはベースの嵩上げ部に設けられた送りナッ
トに支持されているので、コラムの熱変形の影響を受け
ないとともに、送りネジの先端はベースからの距離が短
いので、例え送りネジの伸縮があってもその影響が小さ
い。
【図１】本発明に係る実施の形態１の主要部（検出器上
下移動装置等）の詳細
下移動装置等）の詳細
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図
【図４】本発明に係る実施の形態１の全体正面図
【図５】本発明に係る実施の形態２の全体正面図
【図６】本発明に係るＺスライダ案内の他の実施の形態
【図７】本発明に係るＺスライダ案内の他の実施の形態
【図８】従来の一般的な三次元表面粗さ形状測定機の検
出器上下移動装置
出器上下移動装置
【図９】図８のＣ−Ｃ断面図
【図１０】従来の一般的な三次元表面粗さ形状測定機の
全体正面図
全体正面図
１１……ベース １２ａ…嵩上げ部 １３……コラム １４……Ｚガイド １５……Ｚスライダ １６……検出器ホルダ １７……検出器 １７ａ…触針 ２１……ハウジング ２２……ベアリング ２３……送りナット ２４……送りネジ ２５……プーリ Ｗ………ワーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ１２Ｂ 5/00 Ｇ１２Ｂ 5/00 Ｔ
Claims (4)
- 【請求項１】ベースに立設されたコラムに上下方向移動
自在であるとともに、常に下方向に移動力が発生するよ
うに設けられたＺスライダと、 前記ベースに水平面回転自在に設けられたナットと、 そのナットに螺合し、回転を規制されて上下方向移動自
在に構成されるとともに、上端が前記Ｚスライダの下面
に当接するように設けられた送りネジと、 前記Ｚスライダに取り付けられ、ワークの表面粗さを検
出する検出器と、 前記ベースに設置され、ワークを載置するとともに、互
いに直交する水平２方向にワークを移動させるＸＹテー
ブルと、 から構成されたことを特徴とする三次元表面粗さ形状測
定機。 - 【請求項２】ベースに立設されたコラムに上下方向移動
自在であるとともに、常に下方向に移動力が発生するよ
うに設けられたＺスライダと、 前記ベースに水平面回転自在に設けられたナットと、 そのナットに螺合し、回転を規制されて上下方向移動自
在に構成されるとともに、上端が前記Ｚスライダの下面
に当接するように設けられた送りネジと、 前記Ｚスライダに取り付けられ、水平一方向の駆動機構
を有する検出器送り装置と、 その検出器送り装置の被駆動側に取り付けられ、ワーク
の表面粗さを検出する検出器と、 前記ベースに設置され、ワークを載置するとともに、前
記検出器送り装置の被駆動側の移動方向に直交する水平
方向にワークを移動させるＹテーブルと、から構成され
たことを特徴とする三次元表面粗さ形状測定機。 - 【請求項３】断面が四角形のＺガイドを前記コラムに固
着し、 前記Ｚスライダを前記Ｚガイドを囲うように略コの字形
状とし、 前記Ｚスライダの内側の３面に低摩擦係数の摺動板を固
着し、 略コの字形状の開放側にローラを取り付けて、 前記ガイドの４面を挟むように構成したことを特徴とす
る請求項１に又は請求項２に記載の三次元表面粗さ形状
測定機。 - 【請求項４】前記送りネジを低熱膨張係数の材料とした
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか
１に記載の三次元表面粗さ形状測定機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20286698A JP2978156B1 (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | 三次元表面粗さ形状測定機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20286698A JP2978156B1 (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | 三次元表面粗さ形状測定機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2978156B1 true JP2978156B1 (ja) | 1999-11-15 |
| JP2000018904A JP2000018904A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16464503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20286698A Expired - Fee Related JP2978156B1 (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | 三次元表面粗さ形状測定機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2978156B1 (ja) |
-
1998
- 1998-07-03 JP JP20286698A patent/JP2978156B1/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000018904A (ja) | 2000-01-21 |
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