JP6282517B2 - 形状測定機 - Google Patents
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Description
まず、実施の形態1にかかる形状測定機100について説明する。図1は、実施の形態1にかかる形状測定機100の構成を模式的に示す正面図である。形状測定機100は、ステム1(第1の部材とも称する)、測定子2、アーム(第2の部材とも称する)3、検出部4、回転支点部5、測定機本体6及び測定力調整部10を有する。図1では形状測定機100の水平方向(左から右へ向かう方向)をX方向、紙面手前から奥へ向かう方向をY方向、形状測定機100の鉛直方向(鉛直線上を下から上へ向かう方向)をZ方向としている。
実施の形態2にかかる形状測定機200について説明する。図5は、実施の形態2にかかる形状測定機200の構成を模式的に示す正面図である。形状測定機200は、ステム1、測定子2、アーム3、検出部4、測定機本体6、回転支点部7、スプリング8(弾性材とも称する)及び測定力調整部20を有する。形状測定機200のステム1、測定子2、アーム3、検出部4、測定機本体6は、実施の形態1にかかる形状測定機100と同様であるので、説明を省略する。
実施の形態3にかかる形状測定機300について説明する。図8は、実施の形態3にかかる形状測定機300の構成を模式的に示す正面図である。形状測定機300は、実施の形態1にかかる測定力調整部10を測定力調整部30に置換した構成を有する。形状測定機300のその他の構成は、形状測定機100と同様であるので、説明を省略する。
実施の形態4にかかる形状測定機400について説明する。図10は、実施の形態4にかかる形状測定機400の構成を模式的に示す正面図である。形状測定機400は、実施の形態1にかかる測定力調整部10を測定力調整部40に置換した構成を有する。形状測定機400のその他の構成は、形状測定機100と同様であるので、説明を省略する。
実施の形態5にかかる形状測定機500について説明する。図12は、実施の形態5にかかる形状測定機500の構成を模式的に示す正面図である。形状測定機500は、実施の形態4にかかる測定力調整部40を測定力調整部50に置換した構成を有する。形状測定機500のその他の構成は、形状測定機400と同様であるので、説明を省略する。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。上述の実施の形態では、対向配置される磁性部材の間の距離は、測定の目的に応じて変化させることができる。すなわち、対向配置される磁性部材の間の距離を可変とする機構を上述の実施の形態にかかる測定力調整部に付加し、測定の開始に先立って、対向配置される磁性部材の間の距離を適宜変更させてもよい。すなわち、上述の実施の形態において、永久磁石11と永久磁石13との間の距離、及び、永久磁石12と永久磁石14との間の距離、永久磁石21と永久磁石22との間の距離、永久磁石11と永久磁石33との間の距離、永久磁石12と永久磁石34との間の距離、永久磁石41と永久磁石42との間の距離、永久磁石41と永久磁石43との間の距離は、それぞれ可変とすることができる。対向する磁性部材間の距離を変えることで、大きな測定力が必要な測定に対応したり、測定力を小さくすることで、ワーク(被測定物)の変形やダメージを抑えることが可能である。
1 ステム
2 測定子
3 アーム
3A 固定部
4 検出部
5 回転支点部
6 測定機本体
8 スプリング
10、20、30、40、50 測定力調整部
11〜14、21、22、33、34、41〜43 永久磁石
15、25 アーム側磁石固定部
16、26 本体側磁石固定部
51、52 磁性流体
90 被測定物
Claims (19)
- 被測定物と接触する測定子が設けられた第1の部材と、
一方の端部が前記第1の部材の端部と接合される第2の部材と、
前記第1の部材及び前記第2の部材の回転運動の支点となる回転支点部と、
前記第2の部材の回転運動の変位量を検出する検出部と、
前記回転運動の変位量に応じて、前記回転運動の軸回りのトルクを前記第1の部材及び前記第2の部材に与える弾性部材と、
対向配置された少なくとも2つの磁性部材間の磁力により生じる引力により、前記弾性部材によるトルクと反対方向のトルクを前記第1の部材及び前記第2の部材に与える測定力調整部と、を備える、
形状測定機。 - 前記弾性部材は、前記回転支点部に組み込まれる十字ばねであり、
前記十字ばねが前記第1の部材及び前記第2の部材にトルクを与えていない状態で、前記測定力調整部は、前記測定子を被測定物に押し付けるように第1の方向のトルクを前記第1の部材及び前記第2の部材に与える、
請求項1に記載の形状測定機。 - 前記十字ばねが前記第1の方向のトルクを前記第1の部材及び前記第2の部材に与える場合、前記十字ばねによるトルクは、前記測定力調整部によるトルクよりも大きく、
前記十字ばねが前記第1の方向と反対の第2の方向のトルクを前記第1の部材及び前記第2の部材に与える場合、前記十字ばねによるトルクは、前記測定力調整部によるトルクよりも小さい、
請求項2に記載の形状測定機。 - 前記測定力調整部は、
前記第2の部材に接合された第1の固定部と、
前記回転支点部に対する相対位置が固定された第2の固定部と、
前記第1の固定部に固定された第1の磁性部材と、
前記第1の磁性部材との間で、前記回転運動の周方向の引力が働くように前記第2の固定部に固定された第2の磁性部材と、
前記第1の固定部に固定された第3の磁性部材と、
前記第3の磁性部材との間で、前記回転運動の周方向の引力が働くように前記第2の固定部に固定された第4の磁性部材と、を備え、
前記第3の磁性部材は、前記第1の固定部を介して、前記回転運動の周方向で前記第1の磁性部材と対向して配置される、
請求項3に記載の形状測定機。 - 前記第1の磁性部材及び前記第2の磁性部材の一方又は両方は、他方の磁性部材に近づくに従って断面積が小さくなるテーパ形状であり、
前記第3の磁性部材及び前記第4の磁性部材の一方又は両方は、他方の磁性部材に近づくに従って断面積が小さくなるテーパ形状である、
請求項4に記載の形状測定機。 - 前記第1の磁性部材及び前記第2の磁性部材の一方又は両方は永久磁石であり、
前記第3の磁性部材及び前記第4の磁性部材の一方又は両方は永久磁石である、
請求項4又は5に記載の形状測定機。 - 前記第1の磁性部材と前記第2の磁性部材との間の距離、及び、前記第3の磁性部材と前記第4の磁性部材との間の距離の一方又は両方は、測定条件に応じて可変であり、かつ、被測定物の測定時には一定である、
請求項4乃至6のいずれか一項に記載の形状測定機。 - 前記測定力調整部は、
前記第2の部材に接合された第5の磁性部材と、
前記回転運動の周方向と交差する方向に前記第5の磁性部材と離隔して、前記第5の磁性部材との間で引力が働くように配置され、かつ、前記回転支点部に対する相対位置が固定された第6の磁性部材と、を備え、
前記第5の磁性部材と前記第6の磁性部材との間の距離は、前記第6の磁性部材の前記回転運動の周方向の中央部が前記第5の磁性部材と対向する場合に最大となり、
前記第6の磁性部材の前記第5の磁性部材と対向する位置が前記回転運動の周方向に遠ざかるにつれて小さくなる、
請求項3に記載の形状測定機。 - 前記第5の磁性部材と前記第6の磁性部材との間に挿入された磁性流体を更に備える、
請求項8に記載の形状測定機。 - 前記第5の磁性部材及び前記第6の磁性部材の一方又は両方は永久磁石である、
請求項8又は9に記載の形状測定機。 - 前記第5の磁性部材と前記第6の磁性部材との間の距離は、測定条件に応じて可変であり、かつ、被測定物の測定時には一定である、
請求項8乃至10のいずれか一項に記載の形状測定機。 - 前記回転運動の周方向と交差する方向に前記第5の磁性部材と離隔して、前記第5の磁性部材との間で引力が働くように配置され、かつ、前記回転支点部に対する相対位置が固定された第7の磁性部材を更に備え、
前記第5の磁性部材と前記第7の磁性部材との間の距離は、前記第7の磁性部材の前記回転運動の周方向の中央部が前記第5の磁性部材と対向する場合に最大となり、
前記第7の磁性部材の前記第5の磁性部材と対向する位置が前記回転運動の周方向に遠ざかるにつれて小さくなり、
前記第6の磁性部材と前記第7の磁性部材とは、前記第5の磁性部材を挟んで対向配置される、
請求項8乃至11のいずれか一項に記載の形状測定機。 - 前記第5の磁性部材と前記第7の磁性部材との間に挿入された磁性流体を更に備える、
請求項12に記載の形状測定機。 - 前記第5の磁性部材及び前記第7の磁性部材の一方又は両方は永久磁石である、
請求項12又は13に記載の形状測定機。 - 前記第5の磁性部材と前記第7の磁性部材との間の距離は、測定条件に応じて可変であり、かつ、被測定物の測定時には一定である、
請求項12乃至14のいずれか一項に記載の形状測定機。 - 前記弾性部材は、一端が第2の部材に固定され、他端が前記回転支点部に対して相対位置が固定され、前記測定子を被測定物に押し込む方向のトルクを前記第2の部材に与え、
前記測定力調整部は、
前記第2の部材に接合された第3の固定部と、
前記回転支点部に対する相対位置が固定された第4の固定部と、
前記第3の固定部に固定された第8の磁性部材と、
前記第8の磁性部材との間で、前記回転運動の周方向の引力が働くように前記第4の固定部に固定された第9の磁性部材と、を備える、
請求項3に記載の形状測定機。 - 前記第8の磁性部材及び前記第9の磁性部材の一方又は両方は、他方の磁性部材に近づくに従って断面積が小さくなるテーパ形状である、
請求項16に記載の形状測定機。 - 前記第8の磁性部材及び前記第9の磁性部材の一方又は両方は永久磁石である、
請求項16又は17に記載の形状測定機。 - 前記第8の磁性部材と前記第9の磁性部材との間の距離は、測定条件に応じて可変であり、かつ、被測定物の測定時には一定である、
請求項16乃至18のいずれか一項に記載の形状測定機。
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