JP6769609B2 - 高さ寸法測定用のテーブル装置 - Google Patents

Description

本発明は高さ寸法測定用のテーブル装置に関するものである。

被測定物の高さ寸法を測定する測定装置は、テーブル装置の平坦な上面に被測定物を載置し、その上面を検出器の接触式のプローブや非接触式のレーザープローブなどにより測定し、被測定物の高さ寸法を取得する。

被測定物の測定に先だって、検出器の感度較正のために、基準となるブロックゲージをテーブル装置の上面に載置して基準値を得る。ブロックゲージは高さの異なる複数種類のものを順次テーブル装置の上面に載置してそれぞれ基準値を取得し、それら複数の基準値を用いて検出器の感度較正を行う。

ブロックゲージをテーブル装置の上面に載置する際、ブロックゲージの下面をテーブル装置の上面に完全に密接させないと正確な基準値が得られない。そのため、ブロックゲージの下面にキズがあったりゴミが付着した場合には、それがわずかなものであっても、それが原因となり正確な測定が行えない。

わずかなキズやゴミは目視では確認しにくく、熟練者でないとブロックゲージの下面が完全にテーブル装置の上面に密接しているかどうか判断できない（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−７２３５１号公報

しかしながら、このような関連技術にあっては、熟練者しかブロックゲージの正確な測定が行えないため、測定者が限られ測定作業の効率が悪かった。

本発明はこのような関連技術に着目してなされたものであり、熟練者でなくてもブロックゲージを正確に測定することができる高さ寸法測定用のテーブル装置を提供することを目的としている。

本発明の第１の技術的側面によれば、平坦な上面を有するテーブルと、互いに平行で平坦な上面及び下面を有し、テーブルの上面に密接状態で載置される透明な円板状のオプティカルフラットとを備え、オプティカルフラットの上面に、被測定物の高さ寸法測定用の基準値を予め取得するためのブロックゲージが載置されるテーブル装置であって、前記オプティカルフラットで覆われたテーブル上面の一部に所定深さの凹部を形成し、該凹部内に上面を平坦な反射面としたミラーをオプティカルフラットの下面と非接触状態となるように設置したことを特徴とする。

本発明の第２の技術的側面によれば、オプティカルフラットの上面の周縁部を付勢手段により上からテーブルの上面に対して押しつけた状態にしたことを特徴とする。

本発明の第３の技術的側面によれば、凹部がオプティカルフラットよりも若干小径の円形で、凹部底面の略全面に円形のミラーが設けられていることを特徴とする。

本発明の第１の技術的側面によれば、テーブルの凹部にミラーが設置されているため、オプティカルフラットの上面にブロックゲージを置いた際に、ブロックゲージの下面をミラーを介して目視することができる。ブロックゲージの下面がオプティカルフラットの上面に対して完全に密接している場合は、ブロックゲージの下面に干渉縞が表れ、わずかなゴミ等の原因により完全に密接していない場合には干渉縞が表れない。そのため熟練者でなくてもその干渉縞の有無をミラーを介して目視で確認することにより、ブロックゲージが正しく密接状態で置かれているかどうかを判断できる。ブロックゲージの密接状態を目視で確認できさえすれば、熟練者でなくてもブロックゲージの下面を清浄等しながら、正しく密接するまでブロックゲージを置き直して正確な測定を行うことができる。尚、凹部内に設置されたミラーの反射面はオプティカルフラットの下面と接触していないため、オプティカルフラットとミラーとの間で干渉縞が生じて、測定者に干渉縞を誤認させるおそれはない。

本発明の第２の技術的側面によれば、オプティカルフラットの上面の周縁部を付勢手段により上からテーブルの上面に押し付けるため、テーブル上におけるオプティカルフラットの状態が安定し、ブロックゲージ及びその後の被測定物の正確な測定を行うことができる。

本発明の第３の技術的側面によれば、凹部がオプティカルフラットよりも若干小径の円形で、その凹部底面の略全面にミラーが存在するため、ミラーの面積を広く確保しやすく、オプティカルフラット上に載置されたブロックゲージの下面を目視で確認しやすい。

テーブル装置を示す平面図。 テーブル装置を示す断面図。 ブロックゲージの下面の干渉縞なし（Ａ）と干渉縞あり（Ｂ）をそれぞれ示す図。

図１〜図３は本発明の好適な実施形態を示す図である。

テーブル１は鉄製で図示せぬ防振台の上に載置されている。テーブル１の上面は水平で平坦であり、その中心にオプティカルフラット２が載置されている。オプティカルフラット２は透明な合成石英で形成された円板形状で、その上面と下面は互いに平行で面精度の高い平坦面となっている。

テーブル１の上面には、オプティカルフラット２の周囲の等角三方位置にそれぞれネジ孔３が形成されている。オプティカルフラット２には上から円形リングフレーム４が被せられている。円形リングフレーム４は、筒状本体の上端に内向きリング５を、下端に外向きリング６を一体形成した形状をしている。

外向きリング６にはテーブル１の３つのネジ孔３に対応する貫通孔７がそれぞれ形成されている。テーブル１のネジ孔３には外向きリング６の貫通孔７を介して押さえネジ８が上から螺合される。押さえネジ８の頭部と、外向きリング６との間には圧縮バネ９が設けられており、該圧縮バネ９のバネ力により外向きリング６を下向きに付勢している。従って円形リングフレーム４全体がバネ力により下向きに付勢されている。

内向きリング５の下面にはゴム等の弾性部材１０が設けられており、この弾性部材１０を介して、円形リングフレーム４全体に作用している下向きの付勢力をオプティカルフラット２の周縁部に伝えている。結果としてオプティカルフラット２が圧縮バネ９のバネ力によりテーブル１の上面に押圧された状態となり、オプティカルフラット２の下面はテーブル１の上面に密接して安定し、オプティカルフラット２の上面はテーブル１の上面と平行になる。

オプティカルフラット２で覆われたテーブル１上面には、オプティカルフラット２と同心円形状の凹部１１が形成されている。凹部１１はオプティカルフラット２よりも若干小径で所定の深さを有し、その底面は平坦であるが、テーブル１の上面ほどの水平度及び平面度は必要ない。

この凹部１１の内部には凹部１１の内径に相応する外径を有する円形のミラー１２が設けられている。ミラー１２は上面を反射面とし、その下面は凹部１１の底面に接し、凹部１１の底面の全面がミラー１２により覆われている。ミラー１２の上面とオプティカルフラット２の下面との間には僅かな隙間が確保され、両者は接していない。

本実施形態のテーブル装置は以上のような構造で、被測定物及びブロックゲージ１３はオプティカルフラット２の上面に載置されて、その高さ寸法が測定される。すなわち測定対象である被測定物（図示せず）や、それに先だって基準値を得るためのブロックゲージ１３は、オプティカルフラット２の上面に立てた状態で載置され、その上面が検出器１４により測定される。

この実施形態では、検出器１４から照射されるレーザープローブＬによるオートフォーカスをブロックゲージ１３等の上面にかけることにより高さ寸法を測定する非接触式の測定方法を例にしている。検出器１４は非接触式に限定されず、プローブをブロックゲージ１３等の上面に接触させる接触式であっても良い。

ブロックゲージ１３は基準値を得るために、高さの異なる複数のものを順番にオプティカルフラット２の上面に載置する必要がある。しかも、ブロックゲージ１３の下面をきちんとオプティカルフラット２の上面に密接させる必要がある。

この実施形態のテーブル装置では、テーブル１の凹部１１にミラー１２が設置されているため、オプティカルフラット２の上面にブロックゲージ１３を置いた際に、ブロックゲージ１３の下面をミラー１２を介して目視することができる。ブロックゲージ１３の下面がオプティカルフラット２の上面に対して完全に密接している場合は、ブロックゲージ１３の下面に干渉縞Ｓが表れ[図３のＢ参照]、わずかなゴミ等の原因で完全に密接していない場合には干渉縞Ｓが表れない[図３のＡ参照]。

そのため熟練者でなくてもその干渉縞Ｓの有無をミラー１２を介して目視により確認することにより、ブロックゲージ１３が正しく密接状態で置かれているかどうか判断できる。ブロックゲージ１３の密接状態を目視で確認できさえすれば、熟練者でなくてもブロックゲージ１３の下面を清浄等しながら、正しく密接するまでブロックゲージ１３を置き直して正確な測定を行うことができる。

尚、凹部１１内に設置されたミラー１２の反射面はオプティカルフラット２の下面と接触していないため、オプティカルフラット２とミラー１２との間で干渉縞が生じて、測定者に干渉縞を誤認させるおそれはない。

また凹部１１がオプティカルフラット２よりも若干小径の円形で、その凹部１１底面の略全面にミラー１２が存在するため、ミラー１２の面積を広く確保しやすく、オプティカルフラット２上に載置されたブロックゲージ１３の下面を目視で確認しやすい。

１ テーブル
２ オプティカルフラット
４ 円形リングフレーム（付勢手段）
８ 押さえネジ（付勢手段）
９ 圧縮バネ（付勢手段）
１１ 凹部
１２ ミラー
１３ ブロックゲージ
１４ 検出器
Ｓ 干渉縞

Claims (3)

1. 平坦な上面を有するテーブルと、
   互いに平行で平坦な上面及び下面を有し、テーブルの上面に密接状態で載置される透明な円板状のオプティカルフラットとを備え、
   オプティカルフラットの上面に、被測定物の高さ寸法測定用の基準値を予め取得するためのブロックゲージが載置されるテーブル装置であって、
   前記オプティカルフラットで覆われたテーブル上面の一部に所定深さの凹部を形成し、該凹部内に上面を平坦な反射面としたミラーをオプティカルフラットの下面と非接触状態となるように設置したことを特徴とする高さ寸法測定用のテーブル装置。
2. オプティカルフラットの上面の周縁部を付勢手段により上からテーブルの上面に対して押しつけた状態にしたことを特徴とする請求項１記載の高さ寸法測定用のテーブル装置。
3. 凹部がオプティカルフラットよりも若干小径の円形で、凹部底面の略全面に円形のミラーが設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の高さ寸法測定用のテーブル装置。

Images