JP7121895B2 - 形状測定機 - Google Patents
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Description
図1は粗さ測定機の全体構成図である。同図に示した粗さ測定機10は、定盤12、支柱14、X軸駆動部16、変位検出器18、測定子20、入力装置22、及び表示装置24を備える。また、粗さ測定機10は図示しない制御装置を備える。図1に図示した符号52は係合機構を表す。なお、粗さ測定機10は、形状測定機の一例に相当する。
図2は測定子、及び変位検出器の概略構成図である。図2に示した変位検出器18は、検出アーム42、スタイラス44、及び差動変圧器型センサ46を備える。検出アーム42は、筐体48に係合されるアーム回転支点40に回転可能に支持される。なお、図2では、筐体48を模式的に図示した。
粗さ測定機10を用いてワークの表面粗さの測定を行う場合、定盤12の上に載置されたワークの表面に、一定の測定力を付与した触針50を接触させる。この状態で、X軸駆動部16を用いてX軸方向に沿って測定子20を移動させる。ワークの表面の形状に応じて触針50がZ軸方向に変位する。変位検出器18は、触針50の変位に応じた電気信号を出力する。
以下の手順に従い、基準測定力F0と下限検出値Dtとの関係を導出する。基準測定力F0は基準となるスタイラス44を用いて測定される。基準となるスタイラス44は、使用頻度が最も高いスタイラス44など、任意のスタイラス44を適用し得る。
図3は測定力測定の模式図である。図3に示すように、検出器アーム60とストッパ62とが非接触の状態で、荷重計70を用いて触針50の先端の荷重を測定する。荷重計の測定値を力に換算した値が基準測定力F0である。
図4は下限検出値測定の模式図である。下限検出値Dtは、スタイラス44の下限位置における差動変圧器型センサ46の検出値である。
図6は信号処理部の構成例を示すブロック図である。図5に示した基準測定力F0と下限検出値Dtとの関係は、図6に示した信号処理部200を用いて導出し、記憶することが可能である。信号処理部200は測定力算出部の一例に相当する。
上記した基準測定力F0と下限検出値Dtとの関係を用いて、スタイラス44が交換された後のスタイラス44について、目的の測定力を得ることが可能である。以下に、スタイラス交換後の測定力の調整方法を示す。
測定力算出工程S14の後に、判定工程S16へ進む。測定力算出工程S14の後に、表示装置24を用いて測定力を表示する表示工程を実行してもよい。判定工程S16では、測定力算出工程S14において算出された測定対象の測定力Fが、交換後のスタイラス44の測定力の目標値と一致しているか否かを判定する。
上記の如く構成された粗さ測定機10、及び測定力測定方法によれば、以下の作用効果を得ることが可能である。
検出アーム42の基端部に連結された検出器アーム60、及びスタイラス44の下端位置において、検出器アーム60の位置を規制するストッパ62を備える。検出器アーム60の撓みに応じた差動変圧器型センサ46の検出値を取得する。予め記憶されている基準測定力F0と下限検出値Dtとの関係を参照して測定対象の測定力Fが導出される。これにより、測定子20の変位量を検出する差動変圧器型センサ46を用いて、測定子20に付与される測定力の測定が可能である。
表示装置24を用いて測定された測定対象の測定力Fを表示する。これにより、オペレータ等はスタイラス44ごとの測定力を把握し得る。
測定力調整機構56を備える。下限検出値Dtを測定しながら測定対象の測定力Fを調整する。これにより、測定対象の測定力Fを目標とする測定力に調整することが可能である。
図2に示した検出器アーム60は、検出アーム42と同一の材料を適用可能である。すなわち、検出器アーム60は、検出アーム42の基端部42Bを延長して構成することが可能である。検出アーム42の基端部42Bを延長する場合、差動変圧器型センサ46との接続部よりも基端側が検出器アーム60として機能する。
図8はストッパの変形例に係る変位検出器の概略構成図である。図8に示した変位検出器18Aは、図2に示した検出器アーム60に代わり、検出器アーム60Aを備える。また、ストッパ62に代わり、ストッパ62Aを備える。
図9はセンサの変形例に係る変位検出器の概略構成図である。図9は、輪郭形状測定機への適用例である。図9に示した変位検出器18Bは、図2に示した差動変圧器型センサ46に代わり、スケール型センサ46Bを備える。
Claims (10)
- 回転支点を用いて回転可能に支持された第一アームの先端側に備えられた測定子を被測定物に対して移動させて、前記被測定物の形状を測定する形状測定機であって、
前記第一アームに取り付けられ、前記測定子の変位量に対応する検出信号を出力するセンサと、
前記第一アームの回転方向へ前記第一アームを付勢して、前記測定子へ測定力を付与する測定力付与部と、
前記第一アームの前記センサの取付位置よりも前記第一アームの基端側の位置において、前記第一アームと連結される第二アームと、
前記第一アームを付勢した際に、第一アームに連結された前記第二アームの回転を規制する規制部と、
前記規制部を用いて前記第二アームの位置を規制し、前記第一アームを付勢して前記第二アームを撓ませた状態において測定された前記センサの検出値と基準測定力との関係を記憶する記憶部と、
前記記憶部を参照して、前記センサの検出値に基づいて前記測定子の測定力を算出する測定力算出部と、
前記測定力算出部を用いて算出された前記測定子の測定力の情報を出力する測定力情報出力部と、
を備えた形状測定機。 - 前記第二アームの先端部は、前記第一アームの基端部に連結され、
前記規制部は、前記第二アームの基端部を規制する位置に配置される請求項1に記載の形状測定機。 - 前記センサは、前記第一アームにおける前記回転支点の位置よりも、前記第一アームの基端側の位置に取り付けられる請求項1又は2に記載の形状測定機。
- 前記センサは、差動変圧器型センサである請求項1から3のいずれか一項に記載の形状測定機。
- 前記規制部は、前記第二アームと接触して前記第二アームの位置を規制するストッパ部材を備える請求項1から4のいずれか一項に記載の形状測定機。
- 前記センサは、前記第一アームにおける前記回転支点の位置よりも、前記第一アームの先端側の位置に取り付けられるスケール型センサである請求項1に記載の形状測定機。
- 前記第二アームは、前記第一アームにおける前記スケール型センサと前記回転支点との間に連結される取付部材を介して、前記第一アームと連結される請求項6に記載の形状測定機。
- 前記第二アームは、前記取付部材から前記第一アームの先端側に向かう方向に沿って配置され、
前記規制部は、前記第二アームの先端部を規制する位置に配置される請求項7に記載の形状測定機。 - 前記測定力算出部を用いて算出された前記測定子の測定力を表示する表示部を備え、
前記測定力情報出力部は、前記測定子の測定力の情報を前記表示部へ出力する請求項1から8のいずれか一項に記載の形状測定機。 - 前記測定力算出部を用いて測定された前記測定力に基づき、前記測定子に付与される測定力を調整する測定力調整部を備えた請求項9に記載の形状測定機。
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