JP4519449B2 - Shape measuring instruments - Google Patents

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本発明は、接触式プローブを有する形状測定機に関するものである。   The present invention relates to a shape measuring machine having a contact probe.

従来より、ワークの寸法、形状等を測定する測定機には、作動軸と軸受とを備える駆動部を有するとともに、作動軸の先端に設けられたプローブをワークの表面に接触させることによりそのワークの寸法、形状等を測定する接触式の形状測定機がある。この種の測定機には、図4に示すように、測定部本体としての、貫通孔104aを有するプローブヘッド本体104と、貫通孔104aの内部に設けられた軸受103と、柱状に形成され、貫通孔104aおよび軸受103を通された作動軸101と、作動軸101の先端に取り付けられたプローブ102とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。作動軸101には、プローブ102の取り付けられた端部と反対の端部に、反射鏡等の測長基準ミラー106が取り付けられ、この測長基準ミラー106に作動軸101の軸線Q方向と交差する方向に延びる板バネ105が取り付けられることにより、作動軸101は、測長基準ミラー106から垂下した状態で支持されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a measuring instrument for measuring the size, shape, etc. of a workpiece has a drive unit having an operating shaft and a bearing, and a probe provided at the tip of the operating shaft is brought into contact with the surface of the workpiece. There are contact-type shape measuring machines that measure the size, shape, etc. In this type of measuring machine, as shown in FIG. 4, a probe head main body 104 having a through hole 104a as a measurement unit main body, a bearing 103 provided inside the through hole 104a, and a columnar shape are formed. An apparatus including an operating shaft 101 that passes through a through hole 104a and a bearing 103 and a probe 102 attached to the tip of the operating shaft 101 is known (for example, see Patent Document 1). A length measuring reference mirror 106 such as a reflecting mirror is attached to the working shaft 101 at an end opposite to the end to which the probe 102 is attached, and the length measuring reference mirror 106 intersects the axis Q direction of the working shaft 101. By attaching the leaf spring 105 extending in the direction to be moved, the operating shaft 101 is supported while being suspended from the length measuring reference mirror 106.

また、測長基準ミラー106の近傍には、レーザフォーカス式の変位計等の非接触式変位センサ111が設けられている。さらに、プローブヘッド本体104内には、測長基準ミラー106の上方であって、軸線Q上にオートコリメータ光学系121が設けられている。オートコリメータ光学系121は、測長基準ミラー106に向けてレーザを照射するレーザ光源121aと、測長基準ミラー106からの反射光を所定の位置で結像させるためのレンズ21cと、反射光の光路を変更するビームスプリッタ121bと、ビームスプリッタ121bから出射された反射光のスポット位置を検出する2次元PSD121dを備えている。   A non-contact type displacement sensor 111 such as a laser focus type displacement meter is provided in the vicinity of the length measuring reference mirror 106. Further, an autocollimator optical system 121 is provided on the axis Q above the length measuring reference mirror 106 in the probe head main body 104. The autocollimator optical system 121 includes a laser light source 121a that irradiates a laser toward the length measuring reference mirror 106, a lens 21c that forms an image of reflected light from the length measuring reference mirror 106 at a predetermined position, A beam splitter 121b that changes the optical path and a two-dimensional PSD 121d that detects the spot position of the reflected light emitted from the beam splitter 121b are provided.

このような構成のもと、レーザ光源121aから、測長基準ミラー106に向けてレーザ光を照射すると、そのレーザ光は、ビームスプリッタ121bおよびレンズ121cを通過し測長基準ミラー106に到達して、測長基準ミラー106により反射させられる。その反射光は、再度レンズ121cを通り、ビームスプリッタ121bにより光路を変更させられ、2次元PSD121dに到達し、結像する。この結像位置を2次元PSD121dが検出することによって、測長基準ミラー106の傾きが算出される。
この形状測定機によれば、ワークに形成された急斜面の形状を測定する場合に、作動軸101や軸受103等の剛性不足により作動軸101が傾いても、その傾斜方向、傾斜角が2次元PSD121dにより算出され、これら算出結果を元に測定結果情報が補正される。
特開2000−304529号公報
Under such a configuration, when laser light is irradiated from the laser light source 121a toward the length measuring reference mirror 106, the laser light passes through the beam splitter 121b and the lens 121c and reaches the length measuring reference mirror 106. Reflected by the length measuring reference mirror 106. The reflected light passes through the lens 121c again, the optical path is changed by the beam splitter 121b, reaches the two-dimensional PSD 121d, and forms an image. When the two-dimensional PSD 121d detects this imaging position, the inclination of the length measurement reference mirror 106 is calculated.
According to this shape measuring machine, when measuring the shape of a steep slope formed on a workpiece, even if the operating shaft 101 tilts due to insufficient rigidity of the operating shaft 101, the bearing 103, etc., the tilt direction and tilt angle are two-dimensional. Calculated by the PSD 121d, the measurement result information is corrected based on these calculation results.
JP 2000-304529 A

しかしながら、上記のような構成では、非接触式変位センサ111は測長基準ミラー106の近傍に設けられるものの、オートコリメータ光学系121から照射されるレーザ光の光路が軸線Q上に設定されていることから、作動軸上に測定装置等を取り付けることができないため、アッベの誤差が相対的に大きくなり、正確な測定ができなかった。
また、プローブヘッド本体104の内部に、オートコリメータ光学系121を設置しているため、プローブヘッド本体104が大きくなり、特に大型凹面形状のワークを測定しようとすると、プローブヘッド本体104がワークの表面に接触してしまい、その測定が困難となっていた。この場合、作動軸101を長くして、プローブヘッド本体104とワーク表面との接触を回避することが考えられるが、作動軸101を長くすると、軸受103との剛性が低下し、高精度な測定ができなくなってしまう。
However, in the configuration as described above, although the non-contact type displacement sensor 111 is provided in the vicinity of the length measurement reference mirror 106, the optical path of the laser light emitted from the autocollimator optical system 121 is set on the axis Q. Therefore, since a measuring device or the like cannot be mounted on the operating shaft, the Abbe error becomes relatively large, and accurate measurement cannot be performed.
Further, since the autocollimator optical system 121 is installed inside the probe head main body 104, the probe head main body 104 becomes large. Particularly, when trying to measure a large concave workpiece, the probe head main body 104 is moved to the surface of the workpiece. It was difficult to measure. In this case, it is conceivable to lengthen the operating shaft 101 to avoid contact between the probe head main body 104 and the workpiece surface. However, if the operating shaft 101 is lengthened, the rigidity with the bearing 103 is reduced, and high-precision measurement is performed. Will not be able to.

さらに、板バネ105によって作動軸101が支持されているため、作動軸101を軸方向に移動させる場合、板バネ105の変位の許容範囲内でしかストロークさせることができないため、これによっても大型ワークの測定は困難であった。また、ストロークを確保するため板バネ105のストロークを長くすると、作動軸101の剛性が低下し、測定誤差が大きくなってしまうという問題があった。
また、プローブ102がワーク表面に接触するときの接触力は、板バネ105の付勢力を利用しているため、その接触力を微小化するには限界がある。その接触力が大きいと、プローブ102がワーク表面にならって相対移動するときの摩擦力も大きくなるため、プローブ102をワーク表面においてスムーズに移動させ難くなり、正確な測定が困難になるという問題もあった。
Further, since the operating shaft 101 is supported by the plate spring 105, when the operating shaft 101 is moved in the axial direction, the stroke can be made only within the allowable range of displacement of the plate spring 105. It was difficult to measure. Further, when the stroke of the leaf spring 105 is lengthened in order to ensure the stroke, there is a problem that the rigidity of the operating shaft 101 is lowered and the measurement error is increased.
Moreover, since the contact force when the probe 102 contacts the workpiece surface uses the biasing force of the leaf spring 105, there is a limit to minimizing the contact force. If the contact force is large, the frictional force when the probe 102 moves relative to the workpiece surface also increases, so that it is difficult to move the probe 102 smoothly on the workpiece surface, and accurate measurement is difficult. It was.

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、ワークのサイズや形状にかかわらず、より高精度にワークの形状を測定することができる形状測定機を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a shape measuring machine capable of measuring the shape of a workpiece with higher accuracy regardless of the size and shape of the workpiece. Yes.

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
請求項1に係る発明は、ワークの形状を測定するために該ワークに接触させる接触式プローブと、該接触式プローブを先端に備える作動軸と、該作動軸をその軸方向に移動可能に支持する軸受と、前記ワークと前記接触式プローブとの接触点を順次移動させるよう両者を相対的に移動させたとき、その移動の間の接触式プローブの変位量を測定するプローブ変位量測定手段と、を備え、前記接触式プローブが、該接触式プローブを含む部材の自重の軸方向成分により、前記軸方向先端に向けて付勢されており、かつ前記プローブ変位量測定手段が、測定点を通過する前記作動軸上に調整可能に取り付けられ、前記軸受および前記プローブ変位量測定手段を載置可能な中間ベースと、該中間ベースを載置可能な全体ベースと、前記中間ベースと前記全体ベースとを、両者の載置方向に延びる軸線を中心として、相互に回転させる回転機構と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following means.
The invention according to claim 1 is a contact-type probe that is brought into contact with the workpiece in order to measure the shape of the workpiece, an operation shaft that includes the contact-type probe at a tip, and the operation shaft that is movable in the axial direction And a probe displacement amount measuring means for measuring a displacement amount of the contact probe during the movement when the two are relatively moved so as to sequentially move the contact points of the workpiece and the contact probe. The contact probe is urged toward the tip in the axial direction by the axial component of the weight of the member including the contact probe, and the probe displacement measuring means has a measurement point. adjustably mounted on said operation shaft that passes through, and can be placed intermediate base of the bearing and the probe displacement measuring means, a base capable placed overall-base intermediate, the intermediate base and A serial entire base, about an axis extending in both of the mounting direction, characterized in that it comprises a rotating mechanism for rotating each other, the.

この発明に係る形状測定機によれば、プローブ変位量測定手段の作動軸への取り付け誤差によって生じる目盛りのズレが極小になるように、予めプローブ変位量測定手段の取り付け位置や角度等を調整しておく。そして、接触式プローブを含む部材の自重の軸方向成分により軸方向先端に向けて付勢された接触式プローブをワークに接触させた状態で、その接触点を順次移動させるように両者を相対移動させる。このとき、ワーク表面の凹凸形状にならって接触式プローブが作動軸線方向に移動させられる。この接触式プローブの作動軸線方向の変位量が、作動軸線上の適切な位置、角度に取り付けられたプローブ変位量測定手段により測定される。
また、この発明に係る形状測定機によれば、接触式プローブの測定時の移動方向である測定走査軸線と、作動軸線との角度が直角よりずれているとき、前記軸受および前記プローブ変位量測定手段が載置された中間ベースと、該中間ベースが載置された全体ベースとを、回転機構により、相互に回転させ、上記測定走査軸線と作動軸線とのなす角が直角になるように設定される。
According to the shape measuring machine according to the present invention, the mounting position and angle of the probe displacement measuring means are adjusted in advance so that the scale deviation caused by the mounting error of the probe displacement measuring means to the operating shaft is minimized. Keep it. Then, with the contact probe urged toward the tip in the axial direction by the axial component of the weight of the member including the contact probe in contact with the workpiece, the two are relatively moved so that the contact points are sequentially moved. Let At this time, the contact-type probe is moved in the operation axis direction in accordance with the uneven shape of the workpiece surface. The displacement amount of the contact probe in the operation axis direction is measured by a probe displacement amount measuring means attached at an appropriate position and angle on the operation axis.
Further, according to the shape measuring machine according to the present invention, when the angle between the measurement scanning axis that is the moving direction at the time of measurement of the contact probe and the operating axis is deviated from a right angle, the bearing and the probe displacement amount measurement The intermediate base on which the means is placed and the entire base on which the intermediate base is placed are rotated by a rotation mechanism so that the angle formed by the measurement scanning axis and the operating axis becomes a right angle. Is done.

これにより、プローブ変位量測定手段が、適切な位置、角度であって、かつ作動軸上に取り付けられるため、測定誤差の極めて小さい、精度の高い測定が可能となる。また、接触式プローブを含む部材の自重の軸方向成分による微小な接触力でワークに接触させることができるので、接触式プローブの、ワークへの接触時と非接触時との負荷変動を小さくすることができ、作動軸の反りを抑制することができる。そのため、オートコリメータ光学系等により作動軸の傾きを補正する必要がないため、測定機自体を小型化することができ、大型凹面形状のワークの測定も可能となる。さらに、付勢力を与える手段として板バネを利用せず、自重を利用していることから、板バネの変位範囲内という規制が解かれ、作動軸のストロークを長くすることができ、大型のワークの高精度な測定を容易に行うことができる。また、接触式プローブをワークに接触させた状態で両者を相対移動させても、接触力が微小であることから摩擦力の発生を抑制することが可能となる。
また、測定走査軸線と作動軸線との直角度誤差を減少させることができ、測定精度を向上させることが可能となる。
As a result, the probe displacement amount measuring means has an appropriate position and angle and is mounted on the operating shaft, so that measurement with extremely small measurement error and high accuracy is possible. In addition, since the contact probe can be brought into contact with the workpiece with a small contact force due to the axial component of its own weight, the load fluctuation of the contact probe when contacting the workpiece and when not contacting the workpiece is reduced. It is possible to suppress warping of the operating shaft. For this reason, it is not necessary to correct the tilt of the operating axis by an autocollimator optical system or the like, so that the measuring machine itself can be reduced in size and a large concave workpiece can be measured. Furthermore, since the plate spring is not used as a means for applying the urging force, but its own weight is used, the restriction that the displacement of the plate spring is within the range is released, and the stroke of the operating shaft can be lengthened. Can be easily measured. Further, even if the contact type probe is moved relative to the workpiece in contact with the workpiece, the contact force is very small, so that generation of frictional force can be suppressed.
Further, the squareness error between the measurement scanning axis and the operating axis can be reduced, and the measurement accuracy can be improved.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載の形状測定機において、前記プローブ変位量測定手段は、光学式スケールであることを特徴とする。
この発明に係る形状測定機によれば、接触式プローブの前記作動軸線方向の変位量が、光学式スケールにより測定される。
これにより、作動軸の進行方向に対してアッベ誤差を発生させないようにすることが可能となる。
The invention according to claim 2 is the shape measuring machine according to claim 1, wherein the probe displacement measuring means is an optical scale.
According to the shape measuring machine according to the present invention, the displacement amount of the contact probe in the operation axis direction is measured by the optical scale.
As a result, it is possible to prevent an Abbe error from occurring in the traveling direction of the operating shaft.

請求項3に係る発明は、請求項1又は2に記載の形状測定機において、前記回転機構が、前記中間ベースと前記全体ベースとの相対回転を防止するために、これら中間ベースと全体ベースとを相互に固定する固定機構を備えることを特徴とする。
この発明に係る形状測定機によれば、上記測定走査軸線と作動軸線とのなす角を直角に設定した後、固定機構により、中間ベースと全体ベースとの相対回転が防止される。
これにより、測定走査軸線と作動軸線との直角度を保持することができ、測定速度を上げても正確な測定が可能となる。
The invention according to claim 3 is the shape measuring machine according to claim 1 or 2 , wherein the rotation mechanism prevents the intermediate base and the entire base from rotating relative to each other in order to prevent relative rotation between the intermediate base and the entire base. And a fixing mechanism for fixing the two to each other.
According to the shape measuring machine according to the present invention, after the angle formed by the measurement scanning axis and the operating axis is set to be a right angle, the fixing mechanism prevents the relative rotation between the intermediate base and the entire base.
As a result, the perpendicularity between the measurement scanning axis and the operation axis can be maintained, and accurate measurement is possible even if the measurement speed is increased.

本発明によれば、ワークのサイズにかかわらず、測定誤差の極めて小さい、精度の高い測定が可能となる。   According to the present invention, it is possible to perform highly accurate measurement with extremely small measurement error regardless of the size of the workpiece.

(実施例1)
以下、本発明の第1実施例に係る形状測定機について、図面を参照して説明する。
図1および図2は、本発明の第1実施例としての形状測定機を示したものである。
図1において、符号1は形状測定機、符号2は加工機を示したものであり、図1は加工機2に形状測定機1を設置した様子を示したものである。
最初に、本発明に係る形状測定機1が設置される加工機2について説明する。
加工機2は、本体としての加工機本体部2bと、略矩形状の加工機基板部2aと、ワークWを保持するワークホルダ2cとを備えている。
Example 1
Hereinafter, a shape measuring machine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show a shape measuring machine as a first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a shape measuring machine, reference numeral 2 denotes a processing machine, and FIG. 1 illustrates a state in which the shape measuring machine 1 is installed on the processing machine 2.
Initially, the processing machine 2 in which the shape measuring machine 1 which concerns on this invention is installed is demonstrated.
The processing machine 2 includes a processing machine main body 2b as a main body, a substantially rectangular processing machine substrate 2a, and a work holder 2c that holds the work W.

加工機本体部2bは、加工機基板部2aの上面のうち、その長さ方向の一端に設置されており、同他端側に向けられて配される加工機本体部2bの前面2dには、前記他端に向けられたワークホルダ2cが設けられている。ワークホルダ2cは、被測定物である球状のワークWを着脱可能に保持するものであり、ワークWをワークホルダ2cに取り付けると、ワークWは、前記他端側に突出した状態で保持されるようになっている。
また、加工機基板部2aの上面の前記他端側には、略矩形状の測定機台6が設置されている。測定機台6は、図1に示す軸線L方向および軸線Lに直交する方向に移動可能になっている。
The processing machine main body 2b is installed at one end in the length direction of the upper surface of the processing machine substrate 2a, and is disposed on the front surface 2d of the processing machine main body 2b arranged facing the other end. A work holder 2c directed to the other end is provided. The work holder 2c is configured to detachably hold a spherical work W that is an object to be measured. When the work W is attached to the work holder 2c, the work W is held in a state of protruding to the other end side. It is like that.
A substantially rectangular measuring machine base 6 is installed on the other end side of the upper surface of the processing machine substrate 2a. The measuring machine base 6 is movable in the direction of the axis L and the direction orthogonal to the axis L shown in FIG.

次に、本実施例に係る形状測定機1の構成について説明する。
形状測定機1は、ワークWを実際に測定する測定ユニット3と、測定ユニット3が設置される中間ベース4と、中間ベース4が載せられる全体ベース5とを備えている。中間ベース4の上面4dは、加工機本体部2bに向かって傾斜した斜面を形成している。測定ユニット3は、中間ベース4および全体ベース5を介して測定機台6の上に設置され、加工機本体部2bと略対向する位置に配されるようになっている。
Next, the configuration of the shape measuring machine 1 according to the present embodiment will be described.
The shape measuring machine 1 includes a measurement unit 3 that actually measures the workpiece W, an intermediate base 4 on which the measurement unit 3 is installed, and an overall base 5 on which the intermediate base 4 is placed. The upper surface 4d of the intermediate base 4 forms a slope inclined toward the processing machine main body 2b. The measuring unit 3 is installed on the measuring machine base 6 via the intermediate base 4 and the entire base 5, and is arranged at a position substantially opposite to the processing machine main body 2b.

また測定ユニット3は、柱状のエアスライド軸(作動軸)7および中間ベース4に設置されたエアスライド軸受(軸受)8を有するエアスライド9と、測定時にワークWに接触させるプローブ(接触式プローブ)10と、プローブ10の変位量を測定するための位置検出部(プローブ変位量測定手段)20とを備えている。
エアスライド軸7は、筒状のエアスライド軸受8の軸方向に沿った空洞部(不図示)の中を通された状態になっている。エアスライド軸受8の空洞部内の内壁面には、複数の吹出孔(不図示)が形成され、エアスライド軸7と上記内壁面との間には、エアチューブ13から供給される圧縮したクリーンでドライな圧縮空気を吹出孔から噴出させることにより、数μmの微小な隙間を生じさせるようになっている。すなわち、これら空気の噴出により、エアスライド軸7は、エアスライド軸受8の内壁面とは接触していない、浮いた状態になっている。これにより、エアスライド軸7は、加工機本体部2bに対して接近離間する方向に、すなわち軸線L方向に往復移動可能に支持されている。
このような構成において、測定ユニット3を測定機台6の上に設置すると、中間ベース4が加工機本体部2bに向けた傾斜を生じさせているため、エアスライド9も傾き、エアスライド軸7は、エアスライド軸7を含む部材の自重の軸方向成分のみによって、軸方向先端に向けて移動させられるようになっている。そして、このときプローブ10は、上記自重の軸方向成分のみによって、軸方向先端に向けて付勢されるようになっている。
The measurement unit 3 includes a columnar air slide shaft (operating shaft) 7 and an air slide 9 having an air slide bearing (bearing) 8 installed on the intermediate base 4, and a probe (contact probe) that contacts the workpiece W during measurement. ) 10 and a position detector (probe displacement measuring means) 20 for measuring the displacement of the probe 10.
The air slide shaft 7 is passed through a hollow portion (not shown) along the axial direction of the cylindrical air slide bearing 8. A plurality of blow holes (not shown) are formed in the inner wall surface in the hollow portion of the air slide bearing 8, and the compressed clean supplied from the air tube 13 is provided between the air slide shaft 7 and the inner wall surface. A fine gap of several μm is generated by blowing dry compressed air from the blowout hole. That is, the air slide shaft 7 is not in contact with the inner wall surface of the air slide bearing 8 and is in a floating state due to the ejection of air. Thereby, the air slide shaft 7 is supported so as to be able to reciprocate in the direction approaching and separating from the processing machine main body 2b, that is, in the direction of the axis L.
In such a configuration, when the measuring unit 3 is installed on the measuring machine base 6, the intermediate base 4 is inclined toward the processing machine main body 2 b, so that the air slide 9 is also inclined and the air slide shaft 7 is tilted. Is moved toward the tip in the axial direction only by the axial component of its own weight of the member including the air slide shaft 7. At this time, the probe 10 is urged toward the tip in the axial direction only by the axial component of its own weight.

エアスライド軸7の長さ方向の一端には円錐台状の接続部11が、その円錐の先端部をエアスライド軸7と反対方向に向けて取り付けられており、この接続部11の先端部に、前記プローブ10が設けられている。プローブ10は、例えば精密ルビーからなり、球形状に形成されている。
一方、エアスライド軸7の他端には、段差部19が形成され、この段差部19を介して、位置検出部20が取り付けられている。
位置検出部20は、板状部材からなるガラススケール16と、ガラススケールヘッド17とを備えている。ガラススケール16は、取り付け誤差によって生じる目盛りのズレが極小になるように、ガラススケール16の一端がネジ15によって段差部19にネジ止めされることにより、軸線L方向に向けて取り付けられている。ガラススケールヘッド17には、ガラススケール16が往復移動可能に挿通され、ガラススケール16の移動を逐次検出するようになっている。なお、ガラススケール16とガラススケールヘッド17とは、光学式スケールを構成するものである。
A frustoconical connecting portion 11 is attached to one end of the air slide shaft 7 in the length direction with the tip of the cone facing away from the air slide shaft 7. The probe 10 is provided. The probe 10 is made of, for example, a precision ruby and is formed in a spherical shape.
On the other hand, a step portion 19 is formed at the other end of the air slide shaft 7, and a position detection unit 20 is attached via the step portion 19.
The position detection unit 20 includes a glass scale 16 made of a plate-like member and a glass scale head 17. The glass scale 16 is attached in the direction of the axis L by screwing one end of the glass scale 16 to the step portion 19 with a screw 15 so that the scale deviation caused by the attachment error is minimized. A glass scale 16 is inserted into the glass scale head 17 so as to be reciprocally movable, and the movement of the glass scale 16 is sequentially detected. The glass scale 16 and the glass scale head 17 constitute an optical scale.

さらに、エアスライド軸7の段差部19の近傍には、軸線Lに直交する方向に沿って棒状のストッパハネ14が固定されている。ストッパハネ14は、図2に示すように、その長さ寸法がエアスライド軸7の幅寸法より長くなるように形成され、エアスライド軸7に固定された状態では、ストッパハネ14の両端がエアスライド軸7からその幅方向に沿って突出するようになっている。
また、ストッパハネ14の近傍には、図1に示すコの字状のストッパ12が、エアスライド軸7に隣接されて配置されている。ストッパ12は、図2に示すように、コの字状の底面部が軸線Lに平行になるように、かつコの字状のストッパ12の両内側壁12aの間に、突出したストッパハネ14の一端が位置するように、中間ベース4の上面4dに取り付けられている。そのため、エアスライド軸7の往復移動に伴って、ストッパハネ14はストッパ12の両内側壁12aの間を往復移動するようになっており、エアスライド軸7が両内側壁12a間を越えて移動しようとすると、ストッパハネ14が一方の内側壁12aに接触することになり、これによりエアスライド軸7の軸線L方向の移動を制限するようになっている。また、エアスライド軸7の移動が制限されることにより、エアスライド軸7がエアスライド軸受8から抜け出すのを防止するようになっている。
Further, in the vicinity of the step portion 19 of the air slide shaft 7, a rod-shaped stopper honey 14 is fixed along a direction orthogonal to the axis L. As shown in FIG. 2, the stopper honey 14 is formed so that its length dimension is longer than the width dimension of the air slide shaft 7. When the stopper honey 14 is fixed to the air slide shaft 7, both ends of the stopper honey 14 are air slide shafts. 7 protrudes along the width direction.
A U-shaped stopper 12 shown in FIG. 1 is disposed adjacent to the air slide shaft 7 in the vicinity of the stopper hood 14. As shown in FIG. 2, the stopper 12 has a U-shaped bottom surface portion which is parallel to the axis L, and between the inner side walls 12a of the U-shaped stopper 12, It is attached to the upper surface 4d of the intermediate base 4 so that one end is located. Therefore, as the air slide shaft 7 is reciprocated, the stopper spring 14 is reciprocated between the both inner walls 12a of the stopper 12, and the air slide shaft 7 is likely to move across the inner walls 12a. Then, the stopper hood 14 comes into contact with one inner wall 12a, thereby restricting the movement of the air slide shaft 7 in the axis L direction. Further, the movement of the air slide shaft 7 is restricted, so that the air slide shaft 7 is prevented from coming out of the air slide bearing 8.

また、上記全体ベース5は、略矩形に形成され、図1に示すように、測定機台6の上面に設置、固定されている。この全体ベース5の上面5aには、その長さ方向の両端近傍に、それぞれ凹部5b,5cが形成されている。凹部5cには後述する固定ネジ31と螺合するネジ穴が形成されている。さらに、中間ベース4は、全体ベース5よりも若干小さく略矩形に形成され、全体ベース5の上面5aに設置されている。中間ベース4の下面4aには、その長さ方向の両端のうち、加工機2側の端部近傍に凹部4bが、同反対側の端部近傍に中間ベース4の厚さ方向に向けられた貫通孔4cが形成されている。なお、貫通孔4cは、中間ベース4の回転を許容するように、軸線Lと直交する方向に長い長孔となっている。これら両凹部4bおよび5b同士、さらに貫通孔4cおよび凹部5c同士の位置がそれぞれ一致するように全体ベース5と中間ベース4とを配した状態で、両凹部4bおよび5bにピン30が通されることにより、中間ベース4は、ピン軸線Oを中心として、図2に示す矢印A方向に、回転させることができるようになっている。一方、貫通孔4cおよび凹部5cには、固定ネジ31が挿入されるようになっており、中間ベース4の上面4dから貫通孔4cと凹部5cとにわたって固定ネジ31を嵌合させることにより、中間ベース4の上記回転を防止するようになっている。すなわち、ピン30、凹部4bおよび凹部5bは回転機構を構成するものであり、固定ネジ31、貫通孔4cおよび凹部5cは固定機構を構成するものである。   The whole base 5 is formed in a substantially rectangular shape, and is installed and fixed on the upper surface of the measuring machine base 6 as shown in FIG. Concave portions 5b and 5c are formed on the upper surface 5a of the entire base 5 in the vicinity of both ends in the length direction. The recess 5c is formed with a screw hole to be screwed with a fixing screw 31 described later. Further, the intermediate base 4 is formed in a substantially rectangular shape that is slightly smaller than the overall base 5 and is installed on the upper surface 5 a of the overall base 5. On the lower surface 4 a of the intermediate base 4, a recess 4 b is directed near the end on the processing machine 2 side of both ends in the length direction, and in the thickness direction of the intermediate base 4 near the opposite end. A through hole 4c is formed. The through-hole 4c is a long hole that is long in the direction orthogonal to the axis L so as to allow the rotation of the intermediate base 4. The pin 30 is passed through the recesses 4b and 5b in a state where the entire base 5 and the intermediate base 4 are arranged so that the positions of the recesses 4b and 5b, and the positions of the through holes 4c and the recesses 5c coincide with each other. Thus, the intermediate base 4 can be rotated about the pin axis O in the direction of arrow A shown in FIG. On the other hand, a fixing screw 31 is inserted into the through-hole 4c and the recess 5c. By fixing the fixing screw 31 from the upper surface 4d of the intermediate base 4 to the through-hole 4c and the recess 5c, an intermediate The rotation of the base 4 is prevented. That is, the pin 30, the recessed part 4b, and the recessed part 5b comprise a rotation mechanism, and the fixing screw 31, the through-hole 4c, and the recessed part 5c comprise a fixing mechanism.

次に、このように構成された本実施例における形状測定機1の作用について説明する。
ワークWへの加工の前に、形状測定機1を、加工機本体部2bと対向するように、予め測定機台6の所定の位置に設置しておく。なお、ワークWに回転軸が存在する場合、プローブ10の測定時の移動方向(図2に示す矢印B方向)である測定走査軸とワークWの回転軸とが直角になるよう予め調整しておく。それから、ガラススケール16を、取り付け誤差によって生じる目盛りのズレが極小になるよう、所定の位置、角度になるように、段差部19にネジ止めし、ガラススケールヘッド17を設置する。このとき、矢印B方向の測定走査軸線と軸線Lとのなす角が直角よりずれているときは、中間ベース4を、ピン軸線Oを中心として回転させ、なす角が直角になるように調整する。そして、その角を直角に合わせた状態で、貫通孔4cと凹部5cとにわたった所定の位置にまで、中間ベース4の上面4dから貫通孔4cに予め挿入されていた固定ネジ31を嵌合させる。これにより、中間ベース4の回転が防止され、上記なす角が直角に維持される。この状態でワークホルダ2cにワークWを取り付け、切削バイト・研削、研磨砥石等による所定の加工を施す。そして、加工終了後、以下のようにして、ワークWの表面形状が測定される。
Next, the operation of the shape measuring machine 1 in the present embodiment configured as described above will be described.
Before processing the workpiece W, the shape measuring machine 1 is installed in a predetermined position on the measuring machine base 6 in advance so as to face the processing machine main body 2b. If the work W has a rotation axis, the measurement scan axis, which is the moving direction of the probe 10 (in the direction of arrow B shown in FIG. 2), and the rotation axis of the work W are adjusted in advance to make a right angle. deep. Then, the glass scale 16 is screwed to the step portion 19 so as to be at a predetermined position and angle so that the scale deviation caused by the mounting error is minimized, and the glass scale head 17 is installed. At this time, when the angle formed between the measurement scanning axis in the direction of arrow B and the axis L is deviated from a right angle, the intermediate base 4 is rotated around the pin axis O and adjusted so that the angle formed becomes a right angle. . Then, with the corners aligned at a right angle, the fixing screw 31 previously inserted from the upper surface 4d of the intermediate base 4 into the through hole 4c is fitted to a predetermined position extending through the through hole 4c and the recess 5c. Let Thereby, the rotation of the intermediate base 4 is prevented, and the angle formed is maintained at a right angle. In this state, the workpiece W is attached to the workpiece holder 2c, and predetermined processing is performed by a cutting tool / grinding, a grinding wheel, or the like. And after completion | finish of a process, the surface shape of the workpiece | work W is measured as follows.

予め、形状測定機1は水平面に対して傾斜させてあるため、エアスライド軸7は、そのプローブ10側の一端が斜め下方に、段差部19側の他端が斜め上方を向くように傾けられる。そのため、エアスライド軸7が軸線Lに沿ってプローブ10側に移動させられると同時に、ストッパハネ14もストッパ12の両内側壁12aの間を移動させられる。初期状態では、プローブ10が、ワークWの中心を通り且つ軸線Lを含む鉛直平面(以下、基準面という。)から水平方向(図2に示す矢印B方向)側方、すなわちワークWの側方であって且つ基準面から所定の距離だけ離されて位置するように、測定機台6が配置されている。そして、ストッパハネ14がプローブ10側の内側壁12aに接触すると、エアスライド軸7の移動が止められる。この状態から、測定機台6が、加工機本体部2b側に前進させられ、所定の位置で停止させられる。この位置は、プローブ10が、ワークWの表面に最初の接触する接触ポイントから、水平方向側方に離された地点となる。   Since the shape measuring instrument 1 is previously inclined with respect to the horizontal plane, the air slide shaft 7 is inclined so that one end on the probe 10 side is inclined downward and the other end on the stepped portion 19 side is inclined upward. . Therefore, the air slide shaft 7 is moved to the probe 10 side along the axis L, and at the same time, the stopper honey 14 is also moved between the inner walls 12 a of the stopper 12. In the initial state, the probe 10 passes from the vertical plane (hereinafter referred to as a reference plane) passing through the center of the workpiece W and including the axis L to the side in the horizontal direction (the direction of arrow B shown in FIG. And the measuring machine base 6 is arrange | positioned so that it may be located apart from the reference plane by predetermined distance. When the stopper honey 14 comes into contact with the inner wall 12a on the probe 10 side, the movement of the air slide shaft 7 is stopped. From this state, the measuring machine base 6 is advanced to the processing machine main body 2b side and stopped at a predetermined position. This position is a point where the probe 10 is separated from the contact point where it first contacts the surface of the workpiece W in the horizontal direction.

この状態、すなわちワークWの側方から、測定機台6が、基準面と直交する方向に基準面側に向けて水平移動を開始する。測定機台6は、一定の距離を高速移動し、所定の地点から低速移動に切り替えられて、さらに、基準面側、すなわちプローブ10が上記接触ポイントに向かうよう水平移動しつづける。その結果、プローブ10が、あるタイミングでワークWの接触ポイントに接触する。そして、接触後は、ワークWのなめらかな突出面にならってプローブ10が移動させられることになる。プローブ10が所定の地点に到達すると、位置検出部20によって測定が開始される。さらに、プローブ10はワークWの最突出部分を通過し、測定の終端方向に向かって水平移動させられる。これら移動の間、プローブ10はワークWの突出面にならって移動させられるので、エアスライド軸7もそれに応じて軸線L方向に直線移動させられる。   In this state, that is, from the side of the workpiece W, the measuring machine base 6 starts to move horizontally toward the reference surface in a direction orthogonal to the reference surface. The measuring machine base 6 moves at a high speed over a certain distance, is switched from a predetermined point to a low speed movement, and further continues to move horizontally so that the reference plane side, that is, the probe 10 is directed toward the contact point. As a result, the probe 10 contacts the contact point of the workpiece W at a certain timing. After the contact, the probe 10 is moved along the smooth projecting surface of the workpiece W. When the probe 10 reaches a predetermined point, the position detector 20 starts measurement. Further, the probe 10 passes through the most projecting portion of the workpiece W and is moved horizontally toward the terminal direction of measurement. During these movements, the probe 10 is moved along the projecting surface of the workpiece W, so that the air slide shaft 7 is also moved linearly in the direction of the axis L accordingly.

本実施例では、例えば、直径20mmの凸形状のワークWに対して基準面から相対距離10mmになるまで、プローブ10が早送り速度でワークWの側方から水平移動させられる。その地点に到達すると、より低速な毎分2.5mmのアプローチ速度に切り替えられる。そして、基準面から9mm離れた地点でプローブ10がワークWに接触する。このときの接触力は、プローブ10を含む部材の自重のみによって生じるものとなる。すなわち、エアスライド軸7、接続部11、ストッパハネ14、プローブ10、ガラススケール16、ガラススケールヘッド17の総重量が52gf、傾斜角を2分としているので、
52(gf)×sin(2/60)=0.03(gf)
すなわち、約30mgfの接触力となる。さらにプローブ10は、ワークWに接触しながら相対移動を続け、ワークWの凸形状によりエアスライド軸7が2mm押し戻された地点で位置検出部20による測定が開始される。このときには、エアスライド軸7が押し戻されていることから、ストッパハネ14は両内側壁12aから離された状態となる。その後も、プローブ10は、基準面をはさんだ反対側方向に向けて自重の軸方向成分のみによりワークWに接触しながら相対移動を続け、その反対側の所定の地点でワークWから離れる。その間、位置検出部20はエアスライド軸7の位置を検出し続け、その位置をプロットすることにより、ワークWの形状が正確に測定される。
In the present embodiment, for example, the probe 10 is horizontally moved from the side of the workpiece W at a rapid feed speed until the relative distance from the reference surface becomes 10 mm with respect to the convex workpiece W having a diameter of 20 mm. When that point is reached, it is switched to a slower approach speed of 2.5 mm per minute. Then, the probe 10 contacts the workpiece W at a point 9 mm away from the reference plane. The contact force at this time is generated only by the weight of the member including the probe 10. That is, since the total weight of the air slide shaft 7, the connection part 11, the stopper honey 14, the probe 10, the glass scale 16, and the glass scale head 17 is 52 gf and the inclination angle is 2 minutes,
52 (gf) × sin (2/60) = 0.03 (gf)
That is, the contact force is about 30 mgf. Further, the probe 10 continues to move relative to the workpiece W, and measurement by the position detection unit 20 is started at a point where the air slide shaft 7 is pushed back by 2 mm due to the convex shape of the workpiece W. At this time, since the air slide shaft 7 is pushed back, the stopper honey 14 is in a state of being separated from both the inner side walls 12a. Thereafter, the probe 10 continues to move relative to the workpiece W in the opposite direction across the reference plane while contacting the workpiece W only by its own axial component, and leaves the workpiece W at a predetermined point on the opposite side. Meanwhile, the position detector 20 continues to detect the position of the air slide shaft 7 and plots the position, whereby the shape of the workpiece W is accurately measured.

以上より、本実施例における形状測定機1によれば、位置検出部20が、エアスライド軸7の所定の位置、角度になるよう調整され、かつエアスライド軸7上に直接取り付けられることから、測定誤差の極めて小さい、精度の高い測定が可能となる。
また、位置検出部20として、ガラススケール16およびガラススケールヘッド17を備えており、これらがエアスライド軸7上に取り付けられていることから、軸線L方向に対してアッベ誤差を生じさせないようにすることができ、より精度の高い測定が可能となる。
また、プローブ10の測定走査軸線と、軸線Lとのなす角が直角よりずれているときは、中間ベース4を、ピン軸線Oを中心として回転させることにより、そのなす角が直角になるように調整することができるとともに、調整後は固定ネジ31により、その回転を防止することができる。そのため、上記なす角を直角に設定、維持することができ、測定精度を向上させることができる。
As described above, according to the shape measuring machine 1 in the present embodiment, the position detection unit 20 is adjusted to have a predetermined position and angle of the air slide shaft 7 and is directly mounted on the air slide shaft 7. Highly accurate measurement with extremely small measurement error is possible.
Further, since the glass scale 16 and the glass scale head 17 are provided as the position detector 20, and these are mounted on the air slide shaft 7, an Abbe error is prevented from occurring in the direction of the axis L. And more accurate measurement is possible.
Further, when the angle formed between the measurement scanning axis of the probe 10 and the axis L is deviated from a right angle, the angle formed by the intermediate base 4 is made to be a right angle by rotating the intermediate base 4 around the pin axis O. The adjustment can be made, and the rotation can be prevented by the fixing screw 31 after the adjustment. Therefore, the angle formed can be set and maintained at a right angle, and the measurement accuracy can be improved.

また、プローブ10を含む部材の自重の軸方向成分という微小な接触力で、プローブ10をワークWに接触させることができることから、プローブ10をワークWに接触させるときと接触させないときとの負荷の変動を小さくすることができ、エアスライド軸7が反るのを抑制することができる。その結果、オートコリメータ光学系等によりエアスライド軸7の傾きを補正する必要がないため、測定機自体を小型化することができ、大型凹面形状のワークWの測定も可能となる。
さらに、付勢力を与える手段として板バネを利用せず、上記自重の軸方向成分を利用していることから、エアスライド軸7のストロークを長くすることができ、大型のワークWの高精度な測定を容易に行うことができる。
また、プローブ10をワークWに接触させた状態で両者を相対移動させても、接触力が微小であることから摩擦力の発生を抑制することができ、より精度の高い測定が可能となる。
Further, since the probe 10 can be brought into contact with the workpiece W with a minute contact force that is the axial component of its own weight of the member including the probe 10, the load when the probe 10 is brought into contact with the workpiece W and when the probe 10 is not brought into contact with the workpiece W are reduced. The fluctuation can be reduced and the air slide shaft 7 can be prevented from warping. As a result, since it is not necessary to correct the inclination of the air slide shaft 7 by an autocollimator optical system or the like, the measuring machine itself can be reduced in size, and the measurement of a large concave workpiece W can be performed.
Further, since the plate spring is not used as means for applying the urging force and the axial component of its own weight is used, the stroke of the air slide shaft 7 can be lengthened, and the large-sized workpiece W can be highly accurate. Measurement can be performed easily.
Further, even if the probe 10 is in contact with the workpiece W and both are moved relative to each other, the contact force is very small, so that the generation of frictional force can be suppressed, and more accurate measurement is possible.

また、形状測定機1が、加工機2に設置されていることから、加工後のワークWを加工機2から外すことなく測定することができ、そのため、加工機2からのワークWの取り外しや形状測定機1への取り付けの際に生じる誤差を減少させるとともに、取り付け、取り外しの作業負担の軽減を図ることができる。また、加工後のワークWを加工後即座に測定でき、この測定したデータを用いて直ちに補正加工することができるため、加工時間を短縮しつつ、最終的なワークWの形状精度を向上させることが可能となる。   Moreover, since the shape measuring machine 1 is installed in the processing machine 2, the workpiece W after processing can be measured without removing it from the processing machine 2. Therefore, the workpiece W can be removed from the processing machine 2. While reducing the error which arises when attaching to the shape measuring machine 1, the work burden of attachment and removal can be reduced. In addition, the workpiece W after machining can be measured immediately after machining, and correction processing can be performed immediately using the measured data, so that the shape accuracy of the final workpiece W can be improved while shortening the machining time. Is possible.

(実施例2)
図3は、本発明の第2の実施例を示したものである。
図3において、図1および図2に記載の構成要素と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
この図に示す実施例は、特に加工機2について上述した実施例と相違した構成とするものである。すなわち、加工機2は、図に示す軸線Nを中心として回転可能にワークWを保持するスピンドル軸40と、スピンドル軸40を矢印C方向に移動可能に支持する加工機本体41と、加工機本体41と加工機基板部2aとの間に設置され、加工機本体41を矢印D方向に移動可能に支持する基台42とを備えている。
(Example 2)
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention.
3, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The embodiment shown in this figure has a configuration different from that of the embodiment described above in particular for the processing machine 2. That is, the processing machine 2 includes a spindle shaft 40 that holds a workpiece W so as to be rotatable about an axis N shown in the drawing, a processing machine main body 41 that supports the spindle shaft 40 so as to be movable in the direction of arrow C, and a processing machine main body. 41 and a processing machine substrate 2a, and a base 42 that supports the processing machine main body 41 so as to be movable in the direction of arrow D.

本実施例においては、ワークWを、切削バイト・研削、研磨砥石等による所定の加工を行った後、測定機台6を移動させるだけでなく、加工機2によって、ワークWを軸線N、矢印C,D方向に移動させる。これにより、軸対称ワークWの表面形状だけでなく、非軸対称のワークWについてもその全面を測定、評価することができる。   In the present embodiment, the workpiece W is subjected to predetermined processing using a cutting tool, grinding, polishing grindstone, and the like, and then the measuring machine base 6 is moved, and the processing machine 2 moves the workpiece W to the axis N, arrow Move in C and D directions. Thereby, not only the surface shape of the axisymmetric workpiece W but also the entire surface of the non-axisymmetric workpiece W can be measured and evaluated.

なお、上記実施例においては、プローブ10を球状としたが、これに限らず、例えば、先端が微小な曲率半径を有する形状のものを用いてもよい。
また、プローブ10の材質をルビーとしたが、これに限らず、ダイヤモンド、ガラス、サファイヤ、セラミクス等であってもよい。
また、エアスライド軸受8内壁面に複数の吹出孔を形成するとしたが、これに代えて、多孔材質のものを用いてもよい。さらに、エアスライドの材質は、セラミクスを使用しているが、これに限らず、線膨張係数の小さな低膨張材、軽量なアルミニウムやジュラルミン、ステンレスを含む鉄系材料、樹脂等を用いてもよい。
In the above embodiment, the probe 10 has a spherical shape. However, the present invention is not limited to this, and for example, a probe having a shape having a small radius of curvature may be used.
Moreover, although the material of the probe 10 is ruby, it is not limited to this, and may be diamond, glass, sapphire, ceramics, or the like.
In addition, although a plurality of blowout holes are formed on the inner wall surface of the air slide bearing 8, a porous material may be used instead. Furthermore, the material of the air slide uses ceramics, but is not limited to this, a low expansion material with a small linear expansion coefficient, lightweight aluminum, duralumin, iron-based materials including stainless steel, resin, etc. may be used. .

さらに、位置検出部20は、ガラススケール16とガラススケールヘッド17とを有するとしたが、これに限らず、レーザ測長機を用いたものであってもよい。この場合、エアスライド軸7のプローブ10が取り付けられた側と反対側に反射ミラーを設置する。この反射ミラーをレーザ光に対して垂直になるように調整する。反射ミラーの調整固定方法としては、エアスライド軸7の後端面を、エアスライド軸7の進行方向と直角になるように精密に加工し、この後端面を基準としてレーザ測長機の傾き位置を調整する方法がある。他に、反射ミラーをネジやシムテープなどで調整可能にし、レーザ光に対して傾き調整した後、反射ミラーを固定する方法がある。これらの例によっても、アッベ誤差を排除することが可能となる。   Furthermore, although the position detection unit 20 includes the glass scale 16 and the glass scale head 17, the position detection unit 20 is not limited thereto, and may be one using a laser length measuring device. In this case, a reflection mirror is installed on the opposite side of the air slide shaft 7 to which the probe 10 is attached. The reflecting mirror is adjusted to be perpendicular to the laser beam. As a method of adjusting and fixing the reflection mirror, the rear end surface of the air slide shaft 7 is precisely machined so as to be perpendicular to the traveling direction of the air slide shaft 7, and the tilt position of the laser length measuring device is determined based on the rear end surface. There is a way to adjust. In addition, there is a method in which the reflection mirror can be adjusted with a screw, shim tape, or the like, the inclination of the reflection mirror is adjusted, and then the reflection mirror is fixed. These examples can also eliminate Abbe error.

また、ワークWの測定開始位置について、プローブ10がワークWの表面の所定の位置に達した後、測定を開始するとしたが、これに限らず、測定機台6が基準面側に向かって水平移動を開始すると同時に測定を始めてもよい。
また、位置検出部20の測定結果情報を不図示の制御部により加工機2にフィードバックさせるようにしてもよい。これにより、測定後、直ちに加工機2による加工が可能となり、加工時間を短縮させることができる。
Further, with respect to the measurement start position of the workpiece W, the measurement is started after the probe 10 reaches a predetermined position on the surface of the workpiece W. However, the measurement is not limited to this, and the measuring machine base 6 is horizontal toward the reference plane side. Measurement may be started simultaneously with the start of movement.
Further, the measurement result information of the position detection unit 20 may be fed back to the processing machine 2 by a control unit (not shown). Thereby, processing by the processing machine 2 can be performed immediately after measurement, and processing time can be shortened.

本発明における第1の実施例を示す図であって、本発明に係る形状測定機を加工機に設置した状態を示す概略側面図である。It is a figure which shows the 1st Example in this invention, Comprising: It is a schematic side view which shows the state which installed the shape measuring machine which concerns on this invention in the processing machine. 本発明における第1の実施例を示す図であって、本発明に係る形状測定機を加工機に設置した状態を示す概略上面図である。It is a figure which shows the 1st Example in this invention, Comprising: It is a schematic top view which shows the state which installed the shape measuring machine which concerns on this invention in the processing machine. 本発明における第2の実施例を示す図であって、本発明に係る形状測定機を加工機に設置した状態を示す概略側面図である。It is a figure which shows the 2nd Example in this invention, Comprising: It is a schematic side view which shows the state which installed the shape measuring machine which concerns on this invention in the processing machine. 従来の形状測定機を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the conventional shape measuring machine.

符号の説明Explanation of symbols

1 形状測定機
2 加工機
4 中間ベース
4b 凹部(回転機構)
4c 貫通孔(固定機構)
5 全体ベース
5b 凹部(回転機構)
5c 凹部(固定機構)
7 エアスライド軸(作動軸)
8 エアスライド軸受(軸受)
10 プローブ(接触式プローブ)
16 ガラススケール(光学式スケール)
17 ガラススケールヘッド(光学式スケール)
20 位置検出部(プローブ変位量測定手段)
30 ピン(回転機構)
31 固定ネジ(固定機構)
W ワーク

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shape measuring machine 2 Processing machine 4 Intermediate base 4b Recessed part (rotation mechanism)
4c Through hole (fixing mechanism)
5 Overall base 5b Recess (rotation mechanism)
5c recess (fixing mechanism)
7 Air slide shaft (working shaft)
8 Air slide bearing (bearing)
10 Probe (Contact probe)
16 Glass scale (optical scale)
17 Glass scale head (optical scale)
20 Position detector (probe displacement measurement means)
30 pins (rotating mechanism)
31 Fixing screw (fixing mechanism)
W Work

Claims (3)

ワークの形状を測定するために該ワークに接触させる接触式プローブと、
該接触式プローブを先端に備える作動軸と、
該作動軸をその軸方向に移動可能に支持する軸受と、
前記ワークと前記接触式プローブとの接触点を順次移動させるよう両者を相対的に移動させたとき、その移動の間の接触式プローブの変位量を測定するプローブ変位量測定手段と、を備え、
前記接触式プローブが、該接触式プローブを含む部材の自重の軸方向成分により、前記軸方向先端に向けて付勢されており、かつ前記プローブ変位量測定手段が、測定点を通過する前記作動軸上に調整可能に取り付けられ
前記軸受および前記プローブ変位量測定手段を載置可能な中間ベースと、
該中間ベースを載置可能な全体ベースと、
前記中間ベースと前記全体ベースとを、両者の載置方向に延びる軸線を中心として、相互に回転させる回転機構と、
を備えることを特徴とする形状測定機。
A contact probe that contacts the workpiece to measure the shape of the workpiece;
An operating shaft having the contact probe at the tip;
A bearing for supporting the operating shaft so as to be movable in the axial direction;
A probe displacement amount measuring means for measuring a displacement amount of the contact probe during the movement when both are moved relatively so as to sequentially move the contact point between the workpiece and the contact probe;
The operation in which the contact probe is biased toward the tip in the axial direction by an axial component of its own weight including a member including the contact probe, and the probe displacement measuring means passes the measurement point. Mounted on the shaft in an adjustable manner ,
An intermediate base on which the bearing and the probe displacement measuring means can be placed;
An overall base on which the intermediate base can be placed;
A rotating mechanism for rotating the intermediate base and the whole base around each other about an axis extending in the mounting direction of both,
Profile measuring instrument, characterized in that it comprises a.
前記プローブ変位量測定手段は、光学式スケールであることを特徴とする請求項1に記載の形状測定機。   The shape measuring machine according to claim 1, wherein the probe displacement measuring means is an optical scale. 前記回転機構が、前記中間ベースと前記全体ベースとの相対回転を防止するために、これら中間ベースと全体ベースとを相互に固定する固定機構を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の形状測定機。 The rotation mechanism, in order to prevent relative rotation between the intermediate base and the entire base, according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a fixing mechanism for fixing the these intermediate base and the entire base from each other Shape measuring machine.
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