JP3141561U - 表面粗さ測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】測定者への負担を軽減できるとともに、測定作業を効率化できる表面粗さ測定装置を提供する。
【解決手段】被測定物の測定部位に対応して用意された複数種の粗さ測定プローブ20A〜20Dを格納したプローブストッカ10と、いずれかの粗さ測定プローブを着脱可能に保持するプローブホルダ30と、相対移動機構40と、制御装置とを備える。制御装置は、測定指令が与えられた際、プローブホルダ30とテーブル2とを相対移動させながら、被測定物の表面粗さ測定を実行するとともに、プローブ交換指令が与えられた際、プローブホルダ30とプローブストッカ10とを相対移動させながら、プローブホルダ30とプローブストッカ10との間でプローブ交換動作を実行する。
【選択図】図1
【解決手段】被測定物の測定部位に対応して用意された複数種の粗さ測定プローブ20A〜20Dを格納したプローブストッカ10と、いずれかの粗さ測定プローブを着脱可能に保持するプローブホルダ30と、相対移動機構40と、制御装置とを備える。制御装置は、測定指令が与えられた際、プローブホルダ30とテーブル2とを相対移動させながら、被測定物の表面粗さ測定を実行するとともに、プローブ交換指令が与えられた際、プローブホルダ30とプローブストッカ10とを相対移動させながら、プローブホルダ30とプローブストッカ10との間でプローブ交換動作を実行する。
【選択図】図1
Description
本考案は、表面粗さ測定装置に関する。詳しくは、粗さ測定プローブの自動交換機能を備えた表面粗さ測定装置に関する。
被測定物の表面にスタイラスを接触させた状態において、スタイラスを被測定物の表面に沿って移動させ、このとき、被測定物の表面粗さによって生じるスタイラスの変位を検出し、このスタイラスの変位から被測定物の表面粗さを測定する表面粗さ測定装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
表面粗さ測定装置を使用するにあたっては、予め、通常のスタイラスのほかに、被測定物の測定部位形状に合わせた各種形状のスタイラスが用意されている。例えば、小孔の表面粗さを測定するための小孔測定用スタイラス、深い溝の表面粗さを測定するための深溝測定用スタイラスなどが予め用意されている。
従来、スタイラスの交換作業は、測定者によって行われている。つまり、測定者が、測定作業を一旦中断し、現在使用中のスタイラスを粗さ測定プローブから取り外したのち、新たなスタイラスを粗さ測定プローブに装着して、測定作業を再開していた。
従来、スタイラスの交換作業は、測定者によって行われている。つまり、測定者が、測定作業を一旦中断し、現在使用中のスタイラスを粗さ測定プローブから取り外したのち、新たなスタイラスを粗さ測定プローブに装着して、測定作業を再開していた。
従来のようなスタイラスの交換作業では、測定作業を一旦中断し、測定者が手動で、スタイラスの取外作業およびスタイラスの装着作業を行わなければならないため、測定作業の中断時間が長いうえ、スタイラスの取外作業、装着作業に伴う測定者への負担も大きい。
本考案の目的は、測定者への負担を軽減できるとともに、測定作業を効率化できる表面粗さ測定装置を提供することにある。
本考案の表面粗さ測定装置は、被測定物の表面粗さを測定する表面粗さ測定装置において、前記被測定物を載置するテーブルと、前記被測定物の測定部位に対応して用意された複数種の粗さ測定プローブを格納したプローブストッカと、前記プローブストッカに格納されたいずれかの粗さ測定プローブを着脱可能に保持するプローブホルダと、前記プローブホルダと前記テーブルおよびプローブストッカとを相対移動させる相対移動機構と、制御装置とを備え、前記制御装置は、測定指令が与えられた際、前記相対移動機構を制御し前記プローブホルダと前記テーブルとを相対移動させながら前記被測定物の表面粗さ測定を実行するとともに、プローブ交換指令が与えられた際、前記相対移動機構を制御し前記プローブホルダと前記プローブストッカとを相対移動させながら前記プローブホルダと前記プローブストッカとの間でプローブ交換動作を実行する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、測定指令が与えられると、相対移動機構の駆動により、プローブホルダとテーブルとが相対移動され、被測定物の表面粗さ測定が実行される。また、プローブ交換指令が与えられると、相対移動機構の駆動により、プローブホルダとプローブストッカとが相対移動され、プローブホルダとプローブストッカとの間でプローブ交換動作が実行される。
従って、被測定物の測定部位形状に応じて、プローブ交換動作を指令するようにしておけば、プローブホルダとプローブストッカとの間でプローブ交換動作が自動的に実行されるため、測定作業を中断することなく連続的に行うことができる。そのため、測定者への負担を軽減できるとともに、測定作業を効率化できる。
従って、被測定物の測定部位形状に応じて、プローブ交換動作を指令するようにしておけば、プローブホルダとプローブストッカとの間でプローブ交換動作が自動的に実行されるため、測定作業を中断することなく連続的に行うことができる。そのため、測定者への負担を軽減できるとともに、測定作業を効率化できる。
本考案の表面粗さ測定装置において、前記プローブホルダにはコネクタが、前記粗さ測定プローブにはジョイントがそれぞれ設けられ、前記コネクタと前記ジョイントとは、いずれか一方に設けられたマグネットによって着脱可能に保持されていることが好ましい。
このような構成によれば、プローブホルダに設けられたコネクタと、粗さ測定プローブに設けられたジョイントとが、マグネットによって着脱可能に保持される構造であるため、極めて簡単な構成で、コネクタとジョイントとを着脱可能に連結できる。
このような構成によれば、プローブホルダに設けられたコネクタと、粗さ測定プローブに設けられたジョイントとが、マグネットによって着脱可能に保持される構造であるため、極めて簡単な構成で、コネクタとジョイントとを着脱可能に連結できる。
本考案の表面粗さ測定装置において、前記コネクトと前記ジョイントとの間には、前記コネクタに対して前記ジョイントを位置決めする位置決め手段と、前記コネクタに対して前記ジョイントの回転ずれを防止する回転ずれ防止手段とが設けられていることが好ましい。
このような構成によれば、コネクタに対してジョイントが装着されると、位置決め手段によって、ジョイントがコネクタに対して位置決めされるとともに、回転ずれ防止手段によって、コネクタに対するジョイントの回転ずれが防止される。従って、ジョイントを、コネクタに対して常に正しい姿勢で、かつ、回転ずれを生じることなく保持できるから、常に正確に表面粗さ測定を実現できる。
このような構成によれば、コネクタに対してジョイントが装着されると、位置決め手段によって、ジョイントがコネクタに対して位置決めされるとともに、回転ずれ防止手段によって、コネクタに対するジョイントの回転ずれが防止される。従って、ジョイントを、コネクタに対して常に正しい姿勢で、かつ、回転ずれを生じることなく保持できるから、常に正確に表面粗さ測定を実現できる。
本考案の表面粗さ測定装置において、前記プローブストッカには、標準的な粗さ測定プローブのほかに、小孔測定用のスタイラスを装着した小孔測定用粗さ測定プローブおよび深溝測定用のスタイラスを装着した深溝測定用粗さ測定プローブが格納されていることが好ましい。
このような構成によれば、標準的な粗さ測定プローブのほかに、小孔測定用粗さ測定プローブや深溝測定用粗さ測定プローブを備えているから、被測定物の測定部位が小孔や深溝であっても、これらの表面粗さを測定することができる。
このような構成によれば、標準的な粗さ測定プローブのほかに、小孔測定用粗さ測定プローブや深溝測定用粗さ測定プローブを備えているから、被測定物の測定部位が小孔や深溝であっても、これらの表面粗さを測定することができる。
本考案の表面粗さ測定装置において、前記相対移動機構は、前記プローブホルダを前記テーブルの被測定物載置面と平行なX方向へ移動させるX軸駆動機構と、前記プローブホルダを前記テーブルの被測定物載置面と平行でかつX方向と直交するY方向へ移動させるY軸駆動機構と、前記プローブホルダを前記テーブルの被測定物載置面に対して直交するZ方向へ移動させるZ軸駆動機構とを含んで構成されていることが好ましい。
このような構成によれば、プローブホルダを三次元方向、つまり、互いに直交するX方向、Y方向およびZ方向へ移動させることができる。従って、被測定物の測定部位がどのような向きや姿勢であっても表面粗さを測定できるとともに、プローブホルダの三次元方向への移動によりプローブ交換動作を実行させることができるから、プローブストッカの構造も簡素化できる。
このような構成によれば、プローブホルダを三次元方向、つまり、互いに直交するX方向、Y方向およびZ方向へ移動させることができる。従って、被測定物の測定部位がどのような向きや姿勢であっても表面粗さを測定できるとともに、プローブホルダの三次元方向への移動によりプローブ交換動作を実行させることができるから、プローブストッカの構造も簡素化できる。
<測定装置本体の説明(図1〜図4参照)>
図1は、本考案の一実施形態に係る表面粗さ測定装置を示す斜視図である。
同図に示すように、本表面粗さ測定装置は、基台1と、この基台1の上に設置され上面に被測定物を載置する載置面2Aを有するテーブル2と、被測定物の測定部位に対応して用意された複数種の粗さ測定プローブ20A〜20Dと、これら複数種の粗さ測定プローブ20A〜20Dを格納したプローブストッカ10と、このプローブストッカ10に格納されたいずれかの粗さ測定プローブ20A〜20Dを着脱可能に保持するプローブホルダ30と、このプローブホルダ30とテーブル2およびプローブストッカ10とを相対移動させる相対移動機構40とを備えている。
図1は、本考案の一実施形態に係る表面粗さ測定装置を示す斜視図である。
同図に示すように、本表面粗さ測定装置は、基台1と、この基台1の上に設置され上面に被測定物を載置する載置面2Aを有するテーブル2と、被測定物の測定部位に対応して用意された複数種の粗さ測定プローブ20A〜20Dと、これら複数種の粗さ測定プローブ20A〜20Dを格納したプローブストッカ10と、このプローブストッカ10に格納されたいずれかの粗さ測定プローブ20A〜20Dを着脱可能に保持するプローブホルダ30と、このプローブホルダ30とテーブル2およびプローブストッカ10とを相対移動させる相対移動機構40とを備えている。
プローブストッカ10は、テーブル2の載置面2A上において、前後方向後端位置(Y方向後端位置)に設けられたL字形状のストッカ本体11と、このストッカ本体11の起立片12の上下方向一定間隔位置に形成された複数のプローブ保持部13A〜13Dとから構成されている。プローブ保持部13A〜13Dは、略半円形状の溝によって形成され、複数種の粗さ測定プローブ20A〜20Dを着脱可能に格納・保持している。
ここでは、標準的な粗さ測定プローブ20Aのほかに、小孔測定用のスタイラスを装着した小孔測定用粗さ測定プローブ20B、深溝測定用のスタイラスを装着した深溝測定用粗さ測定プローブ20C、および、深孔測定用のスタイラスを装着した深孔測定用粗さ測定プローブ20Dなどが格納されている。
ここでは、標準的な粗さ測定プローブ20Aのほかに、小孔測定用のスタイラスを装着した小孔測定用粗さ測定プローブ20B、深溝測定用のスタイラスを装着した深溝測定用粗さ測定プローブ20C、および、深孔測定用のスタイラスを装着した深孔測定用粗さ測定プローブ20Dなどが格納されている。
粗さ測定プローブ20A〜20Dは、図2に示すように、プローブ本体21と、このプローブ本体21に略中間点を中心に揺動可能に支持され先端に触針22Aを有するスタイラス22と、このスタイラス22の揺動量を検出する変位検出器23と、プローブ本体21の後端にねじなどによって連結されたジョイント24とから構成されている。
ジョイント24は、円筒状外周面中間位置に係合溝24Aを有し、この係合溝24Aがプローブストッカ10のいずれかのプローブ保持部13A〜13Dに着脱可能に保持されるとともに、プローブホルダ30に設けられたコネクタ36に対しても着脱可能に保持されるように構成されている。
ジョイント24は、円筒状外周面中間位置に係合溝24Aを有し、この係合溝24Aがプローブストッカ10のいずれかのプローブ保持部13A〜13Dに着脱可能に保持されるとともに、プローブホルダ30に設けられたコネクタ36に対しても着脱可能に保持されるように構成されている。
つまり、粗さ測定プローブ20A〜20Dに設けられたジョイント24とプローブホルダ30に設けられたコネクタ36との間には、図3に示すように、ジョイント24をコネクタ36に吸着保持する磁気吸着手段26と、ジョイント24をコネクタ36に対して位置決めする位置決め手段27と、コネクタ36に対するジョイント24の回転ずれを防止する回転ずれ防止手段28とがそれぞれ設けられている。
磁気吸着手段26は、コネクタ36の中心位置に設けられたマグネット26Aによって構成されている。
位置決め手段27は、コネクタ36の端面同一円周上の120度間隔位置に設けられた3つの位置決め用ボール27Aと、これと対応するジョイント24の端面に設けられ位置決め用ボール27Aが嵌り込む凹球面形状の嵌合溝(図示省略)とから構成されている。
回転ずれ防止手段28は、コネクタ36の端面外周縁に設けられた嵌合孔28Aと、これと対応するジョイント24の端面に設けられ嵌合孔に嵌り込む短円柱形状の突起28Bとから構成されている。
なお、図3において、29は、コネクタ36に装着された粗さ測定プローブ20A〜20Dと測定装置本体側との間で信号などの授受を行う接続端子である。
磁気吸着手段26は、コネクタ36の中心位置に設けられたマグネット26Aによって構成されている。
位置決め手段27は、コネクタ36の端面同一円周上の120度間隔位置に設けられた3つの位置決め用ボール27Aと、これと対応するジョイント24の端面に設けられ位置決め用ボール27Aが嵌り込む凹球面形状の嵌合溝(図示省略)とから構成されている。
回転ずれ防止手段28は、コネクタ36の端面外周縁に設けられた嵌合孔28Aと、これと対応するジョイント24の端面に設けられ嵌合孔に嵌り込む短円柱形状の突起28Bとから構成されている。
なお、図3において、29は、コネクタ36に装着された粗さ測定プローブ20A〜20Dと測定装置本体側との間で信号などの授受を行う接続端子である。
相対移動機構40は、テーブル2に隣接して配置されたY軸駆動機構41と、このY軸駆動機構41によって前後方向(Y方向)へ移動可能に支持されたコラム42と、このコラム42に設けられたZ軸駆動機構43と、このZ軸駆動機構43によってテーブル2の載置面2Aに対して直交するZ方向へ移動可能に設けられたZスライダ44と、このZスライダ44に設けられプローブホルダ30をテーブル2の載置面2Aと平行なX方向へ移動可能に支持するX軸駆動機構45とを備える。
換言すると、相対移動機構40は、プローブホルダ30をテーブル2の載置面2Aと平行なX方向へ移動させるX軸駆動機構45と、プローブホルダ30をテーブル2の載置面2Aと平行でかつX方向と直交するY方向へ移動させるY軸駆動機構41と、プローブホルダ30をテーブル2の載置面2Aに対して直交するZ方向へ移動させるZ軸駆動機構43とを含んで構成されている。
換言すると、相対移動機構40は、プローブホルダ30をテーブル2の載置面2Aと平行なX方向へ移動させるX軸駆動機構45と、プローブホルダ30をテーブル2の載置面2Aと平行でかつX方向と直交するY方向へ移動させるY軸駆動機構41と、プローブホルダ30をテーブル2の載置面2Aに対して直交するZ方向へ移動させるZ軸駆動機構43とを含んで構成されている。
Y軸駆動機構41およびZ軸駆動機構43は、例えば、ボールねじ軸と、このボールねじ軸に螺合されたナット部材とを有する送りねじ機構によって構成されている。
X軸駆動機構45は、図4に示すように、Zスライダ44にX方向と平行に設けられたガイドレール45Aと、このガイドレール45Aにスライド可能に支持されたXスライダ45Bと、このXスライダ45Bをスライドさせる図示省略の駆動源とから構成されている。
X軸駆動機構45は、図4に示すように、Zスライダ44にX方向と平行に設けられたガイドレール45Aと、このガイドレール45Aにスライド可能に支持されたXスライダ45Bと、このXスライダ45Bをスライドさせる図示省略の駆動源とから構成されている。
プローブホルダ30は、図4に示すように、Zスライダ44に連結部材31を介して連結されたホルダ本体32と、このホルダ本体32にX軸を中心に回転可能に保持された回転アーム33と、この回転アーム33を回転させる姿勢変更モータ34と、回転アーム33の回転角度を検出する角度検出器35と、回転アーム33の先端に設けられたコネクタ36とから構成されている。
<制御システムの説明(図5参照)>
本制御システムは、制御装置50と、入力装置51と、表示装置52と、記憶装置53とを含んで構成されている。
記憶装置53には、測定プログラムやプローブ自動交換プログラムなどを記憶したプログラム記憶部54、および、測定時に取り込んだ測定データなどを記憶するデータ記憶部55などが設けられている。
制御装置50は、プログラム記憶部54に記憶された測定プログラムやプローブ自動交換プログラムに従って、相対移動機構40およびプローブホルダ30の姿勢変更モータ34の駆動を制御するとともに、粗さ測定プローブ20A〜20Dの変位検出器23からの信号を取り込んで処理する。
本制御システムは、制御装置50と、入力装置51と、表示装置52と、記憶装置53とを含んで構成されている。
記憶装置53には、測定プログラムやプローブ自動交換プログラムなどを記憶したプログラム記憶部54、および、測定時に取り込んだ測定データなどを記憶するデータ記憶部55などが設けられている。
制御装置50は、プログラム記憶部54に記憶された測定プログラムやプローブ自動交換プログラムに従って、相対移動機構40およびプローブホルダ30の姿勢変更モータ34の駆動を制御するとともに、粗さ測定プローブ20A〜20Dの変位検出器23からの信号を取り込んで処理する。
<動作説明(図6参照)>
プログラム記憶部54に記憶された測定プログラムによって、測定指令が制御装置50に与えられると、相対移動機構40が駆動される。まず、プローブホルダ30が移動され、粗さ測定プローブ20A〜20Dのスタイラス22が被測定物の測定部位表面に接触され、この状態において、粗さ測定プローブ20A〜20Dが被測定物に対して相対移動される。すると、被測定物の表面粗さに応じて、粗さ測定プローブ20A〜20Dのスタイラス22が上下に揺動されるから、このスタイラス22の揺動量が変位検出器23によって検出されたのち、制御装置50に取り込まれる。制御装置50は、取り込んだ測定データをデータ記憶部55に記憶したのち、こられのデータから表面粗さを演算し、その結果を表示装置52に表示し、かつ、必要に応じてプリントアウトする。
プログラム記憶部54に記憶された測定プログラムによって、測定指令が制御装置50に与えられると、相対移動機構40が駆動される。まず、プローブホルダ30が移動され、粗さ測定プローブ20A〜20Dのスタイラス22が被測定物の測定部位表面に接触され、この状態において、粗さ測定プローブ20A〜20Dが被測定物に対して相対移動される。すると、被測定物の表面粗さに応じて、粗さ測定プローブ20A〜20Dのスタイラス22が上下に揺動されるから、このスタイラス22の揺動量が変位検出器23によって検出されたのち、制御装置50に取り込まれる。制御装置50は、取り込んだ測定データをデータ記憶部55に記憶したのち、こられのデータから表面粗さを演算し、その結果を表示装置52に表示し、かつ、必要に応じてプリントアウトする。
また、プログラム記憶部54に記憶されたプローブ自動交換プログラムによって、プローブ交換指令が制御装置50に与えられると、相対移動機構40が駆動される。つまり、プローブホルダ30が移動され、プローブホルダ30とプローブストッカ10との間でプローブ交換動作が実行される。
例えば、図6(A)に示すように、プローブホルダ30に粗さ測定プローブ20A〜20Dが装着されていない状態において、プローブ交換指令が与えられると、まず、プローブホルダ30は、Y方向の後端で、かつ、Z方向においてこれから装着する粗さ測定プローブ20Aの高さ位置に一致する位置に位置決めされる。
例えば、図6(A)に示すように、プローブホルダ30に粗さ測定プローブ20A〜20Dが装着されていない状態において、プローブ交換指令が与えられると、まず、プローブホルダ30は、Y方向の後端で、かつ、Z方向においてこれから装着する粗さ測定プローブ20Aの高さ位置に一致する位置に位置決めされる。
続いて、プローブホルダ30は、X方向へ移動される。すると、プローブホルダ30のコネクタ36が粗さ測定プローブ20Aのジョイント24に結合される。つまり、3つの位置決め用ボール27Aとジョイント24の嵌合孔とが嵌合し、かつ、ジョイント24の突起28Bが嵌合孔28Aに嵌合し、この状態において、マグネット26Aによってジョイント24がコネクタ36に結合される。
こののち、プローブホルダ30は、Y方向へ移動される。すると、プローブホルダ30に結合された粗さ測定プローブ20Aのジョイント24がプローブストッカ10から外れるから、これにより、プローブ交換が自動的に行われる。
こののち、プローブホルダ30は、Y方向へ移動される。すると、プローブホルダ30に結合された粗さ測定プローブ20Aのジョイント24がプローブストッカ10から外れるから、これにより、プローブ交換が自動的に行われる。
また、図6(B)に示すように、プローブホルダ30に粗さ測定プローブ20Aが装着された状態において、他の粗さ測定プローブ20B〜20Dへのプローブ交換指令が与えられると、まず、粗さ測定プローブ20Aのジョイント24に設けられた係合溝24AがX方向においてプローブストッカ10の空きのプローブ保持部13Aに対応する位置で、かつ、Z方向においてプローブストッカ10の空きのプローブ保持部13Aに対応する位置になるように、プローブホルダ30が位置決めされる。
続いて、プローブホルダ30は、Y方向へ移動される。すると、プローブホルダ30に結合された粗さ測定プローブ20Aのジョイント24がプローブストッカ10のプローブ保持部13Aに嵌合される。
こののち、プローブホルダ30は、X方向へ移動される。すると、プローブホルダ30が粗さ測定プローブ20Aから外れるから、図6(A)の状態になる。従って、図6(A)の状態から、上述した動作により、新たな粗さ測定プローブ20B〜20Dをプローブホルダ30に装着すれば、以後、継続して測定作業を行える。
こののち、プローブホルダ30は、X方向へ移動される。すると、プローブホルダ30が粗さ測定プローブ20Aから外れるから、図6(A)の状態になる。従って、図6(A)の状態から、上述した動作により、新たな粗さ測定プローブ20B〜20Dをプローブホルダ30に装着すれば、以後、継続して測定作業を行える。
<実施形態の効果>
本実施形態によれば、プローブ交換指令が与えられると、相対移動機構40の駆動により、プローブホルダ30が相対移動され、プローブホルダ30とプローブストッカ10との間でプローブ交換動作が実行されるから、被測定物の測定部位形状に応じて、プローブ交換動作を指令するようにしておけば、プローブホルダ30とプローブストッカ10との間でプローブ交換動作が自動的に実行される。従って、測定作業を中断することなく連続的に行うことができるため、測定者への負担を軽減できるとともに、測定作業を効率化できる。
本実施形態によれば、プローブ交換指令が与えられると、相対移動機構40の駆動により、プローブホルダ30が相対移動され、プローブホルダ30とプローブストッカ10との間でプローブ交換動作が実行されるから、被測定物の測定部位形状に応じて、プローブ交換動作を指令するようにしておけば、プローブホルダ30とプローブストッカ10との間でプローブ交換動作が自動的に実行される。従って、測定作業を中断することなく連続的に行うことができるため、測定者への負担を軽減できるとともに、測定作業を効率化できる。
また、プローブホルダ30にはコネクタ36が、粗さ測定プローブ20A〜20Dにはジョイント24がそれぞれ設けられ、コネクタ36とジョイント24とは、コネクタ36に設けられたマグネット26Aによって着脱可能に保持されているから、極めて簡単な構成で、コネクタ36とジョイント24とを着脱可能に結合できる。
また、コネクタ36とジョイント24との間には、ジョイント24をコネクタ36に対して位置決めする位置決め手段27と、コネクタ36に対してジョイント24の回転ずれを防止する回転ずれ防止手段28とが設けられているから、ジョイント24を、コネクタ36に対して常に正しい位置で、かつ、回転ずれを生じることなく保持できる。従って、常に正確な測定を実現できる。
また、プローブストッカ10には、標準的な粗さ測定プローブ20Aのほかに、小孔測定用のスタイラスを装着した小孔測定用粗さ測定プローブ20B、深溝測定用のスタイラスを装着した深溝測定用粗さ測定プローブ20Cおよび深孔測定用のスタイラスを装着した深孔測定用粗さ測定プローブ20Dなどが格納されているから、被測定物の測定部位が小孔、深溝、深孔であっても、これらの表面粗さを測定することができる。
また、相対移動機構40は、プローブホルダ30をX方向へ移動させるX軸駆動機構45と、プローブホルダ30をY方向へ移動させるY軸駆動機構41と、プローブホルダ30をZ方向へ移動させるZ軸駆動機構43とを含んで構成されているから、プローブホルダ30を三次元方向、つまり、互いに直交するX方向、Y方向およびZ方向へ移動させることができる。従って、被測定物の測定部位がどのような向きや姿勢であっても表面粗さを測定できるとともに、プローブホルダ30の三次元方向への移動によりプローブ交換動作を実行させることができるから、プローブストッカ10の構造も簡素化できる。
<変形例>
本考案は、前述の実施形態に限定されるものでなく、本考案の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本考案に含まれる。
前記実施形態では、プローブストッカ10が、ストッカ本体11に半円形状のプローブ保持部13A〜13Dを上下方向に間隔を隔てて形成し、これに複数種の粗さ測定プローブ20A〜20Dを水平な姿勢で保持するようにしたが、これに限られない。例えば、プローブ保持部13A〜13Dを水平方向に間隔を隔てて形成し、これに粗さ測定プローブ20A〜20Dを垂直な姿勢で保持するようにしてもよい。
本考案は、前述の実施形態に限定されるものでなく、本考案の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本考案に含まれる。
前記実施形態では、プローブストッカ10が、ストッカ本体11に半円形状のプローブ保持部13A〜13Dを上下方向に間隔を隔てて形成し、これに複数種の粗さ測定プローブ20A〜20Dを水平な姿勢で保持するようにしたが、これに限られない。例えば、プローブ保持部13A〜13Dを水平方向に間隔を隔てて形成し、これに粗さ測定プローブ20A〜20Dを垂直な姿勢で保持するようにしてもよい。
前記実施形態では、プローブホルダ30にコネクタ36を、粗さ測定プローブ20A〜20Dにジョイント24を設け、これらをマグネット26Aによって着脱可能に結合するようにしたが、磁気に限らず、他の構成でもよい。例えば、エアーの吸引によって、ジョイント24をコネクタ36に着脱可能に保持する構造であってもよく、あるいは、どちらか一方に複数の挟持爪を設け、他方に挟持爪に挟持される挟持部を設けた構成であってもよい。
前記実施形態では、テーブル2を固定とし、プローブホルダ30を三次元方向、つまり、X方向、Y方向およびZ方向へ移動可能に構成したが、これらは逆でもよい。要するに、テーブル2とプローブホルダ30とが三次元方向へ移動可能であれば、どちらが移動する構造であっても構わない。
本考案は、例えば、シリンダブロックなど複雑形状の被測定物の表面粗さを全自動測定する場合などに利用できる。
2…テーブル、
2A…載置面、
10…プローブストッカ、
20A…標準的粗さ測定プローブ、
20B…小孔測定用粗さ測定プローブ、
20C…深溝測定用粗さ測定プローブ、
20D…深孔測定用粗さ測定プローブ、
24…ジョイント、
26A…マグネット、
27…位置決め手段、
28…回転ずれ防止手段、
30…プローブホルダ、
40…相対移動機構、
41…Y軸駆動機構、
43…Z軸駆動機構、
45…X軸駆動機構。
2A…載置面、
10…プローブストッカ、
20A…標準的粗さ測定プローブ、
20B…小孔測定用粗さ測定プローブ、
20C…深溝測定用粗さ測定プローブ、
20D…深孔測定用粗さ測定プローブ、
24…ジョイント、
26A…マグネット、
27…位置決め手段、
28…回転ずれ防止手段、
30…プローブホルダ、
40…相対移動機構、
41…Y軸駆動機構、
43…Z軸駆動機構、
45…X軸駆動機構。
Claims (5)
- 被測定物の表面粗さを測定する表面粗さ測定装置において、
前記被測定物を載置するテーブルと、前記被測定物の測定部位に対応して用意された複数種の粗さ測定プローブを格納したプローブストッカと、前記プローブストッカに格納されたいずれかの粗さ測定プローブを着脱可能に保持するプローブホルダと、前記プローブホルダと前記テーブルおよびプローブストッカとを相対移動させる相対移動機構と、制御装置とを備え、
前記制御装置は、測定指令が与えられた際、前記相対移動機構を制御し前記プローブホルダと前記テーブルとを相対移動させながら前記被測定物の表面粗さ測定を実行するとともに、プローブ交換指令が与えられた際、前記相対移動機構を制御し前記プローブホルダと前記プローブストッカとを相対移動させながら前記プローブホルダと前記プローブストッカとの間でプローブ交換動作を実行する、ことを特徴とする表面粗さ測定装置。 - 請求項1に記載の表面粗さ測定装置において、
前記プローブホルダにはコネクタが、前記粗さ測定プローブにはジョイントがそれぞれ設けられ、
前記コネクタと前記ジョイントとは、いずれか一方に設けられたマグネットによって着脱可能に保持されていることを特徴とする表面粗さ測定装置。 - 請求項2に記載の表面粗さ測定装置において、
前記コネクトと前記ジョイントとの間には、前記コネクタに対して前記ジョイントを位置決めする位置決め手段と、前記コネクタに対して前記ジョイントの回転ずれを防止する回転ずれ防止手段とが設けられていることを特徴とする表面粗さ測定装置。 - 請求項1〜請求項3のいずれかに記載の表面粗さ測定装置において、
前記プローブストッカには、標準的な粗さ測定プローブのほかに、小孔測定用のスタイラスを装着した小孔測定用粗さ測定プローブおよび深溝測定用のスタイラスを装着した深溝測定用粗さ測定プローブが格納されていることを特徴とする表面粗さ測定装置。 - 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の表面粗さ測定装置において、
前記相対移動機構は、前記プローブホルダを前記テーブルの被測定物載置面と平行なX方向へ移動させるX軸駆動機構と、前記プローブホルダを前記テーブルの被測定物載置面と平行でかつX方向と直交するY方向へ移動させるY軸駆動機構と、前記プローブホルダを前記テーブルの被測定物載置面に対して直交するZ方向へ移動させるZ軸駆動機構とを含んで構成されていることを特徴とする表面粗さ測定装置。
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