JPH0590305U - 表面形状測定機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は触針を用いる表面形状測定機に関
し、触針を測定対象に応じて容易に変更可能で変更に伴
う作業が低減され、触針の管理保存も容易な表面形状測
定機の実現を目的とする。 【構成】 触針を被測定物の表面に接触させて移動し、
その接触位置の変化を検出する表面形状測定機におい
て、触針として複数の異なる触針１１，１２を備え、測
定に使用する触針が分離することなしに選択可能であ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、表面粗さ形状測定機、輪郭形状測定機及び真円度測定機等の触針を 被測定物の表面に接触させて移動した時の接触位置を検出する装置に関し、ここ ではこれらの測定機を表面形状測定機と総称することとする。

【０００２】

【従来の技術】

上記のように表面形状測定機にはいろいろあるが、以下の説明では表面粗さ形 状測定機を例として説明する。図３は一般的な表面粗さ形状測定機の基本構成を 示す図である。図において、３１は触針であり、アーム３４の先端に設けられて いる。アーム３４はバランス調整されて回転自在に支持されており、被測定物３ ００の表面に微小圧で接触する。アーム３４のもう一方の端の変位を検出部３５ で検出するが、これが接触位置に対応する。検出部３５には、差動トランス等が 使用される。

【０００３】 アーム３４と検出部３５は測定部３６に収容され、移動部３２によって平行移 動される。この時の接触位置の変化が被測定物３００の表面形状を表す。３７は 高さ調整用の柱であり、３８は台である。 表面形状測定機は、いろいろな表面状態の物体が測定できる汎用性が要求され る。例えば、滑らかな表面や微小なピッチの凹凸形状を有する表面も測定できる ことが必要である。触針の先端部は基本的に球体であり、滑らかな表面を測定す る時には径の大きな球体を用いることが望ましい。これは触針先端部や被測定物 の表面が使用中に破損する恐れを低減する等のためである。しかし大きな径の球 体では表面の微小な凹凸形状を測定することはできないため、この時には先端部 が非常に小さな径の球体である触針が使用される。このような先端部の異なる触 針の使い分けは、同一表面であっても測定の目的に応じて行われることがある。 例えば微小な凹凸を有する表面であっても、大きな形状変化を測定する場合には 、先端部が大きな径の球体の触針を用いることが望ましい。

【０００４】 図４は上記のような触針先端部の例であり、(a) から (c)に変化するのに応じ て球体の径が大きくなる。実際の測定機では、図４に示すような異なる先端部を 有する触針を複数個用意しておき、測定に応じて適当な触針を取り付け、別の測 定のためにはその触針を取り外し、他の触針を取り付けていた。 図３の検出部３５は所定の検出範囲を有しており、その範囲の中央を中心とし て変化することが望ましく、これが感度にも影響する。そのため触針を交換する 毎に移動部３２を柱３７に沿って移動させて高さを調整することで感度調整して いた。通常は図４に示す各球体の中心が同一の高さになるように調整している。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記のように測定に応じて適した触針を取り付けるが、取り付けられていない 触針は別に保存する必要がある。そのため紛失しないように管理する必要がある 上、取り付け及び取り外しの際に触針を他の部材に接触させて破損するという問 題も生じている。

【０００６】 また触針は、種類によって重量や形状が異なるため、別の触針に交換する毎に 、所定の接触圧を得るためのアームのバランス調整や感度調整のような煩雑な作 業を行っていた。 本考案は、上記問題点を解決することを目的とするものであり、異なる触針へ の交換に伴う煩雑な作業が低減され、触針の紛失や破損が生じない表面形状測定 機の実現を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案の表面形状測定機は、触針を被測定物の表面に接触させて移動しその接 触位置の変化を検出するが、上記問題点を解決するために、触針として複数個の 異なる触針を備え、測定に使用する触針が分離することなしに選択可能にする。

【０００８】

【作用】 本考案の表面形状測定機は、複数個の異なる触針を備え、しかも分離すること なしに使用する触針が選択可能であるため、紛失や破損の恐れがなくなる。 また使用する触針を変えても、アームに取り付けられている触針全体は変化し ないため重量変化はなく、新たにバランス調整する必要は生じない。

【０００９】 更に各触針を使用状態とした時の先端部の球体の中心が同一位置になるように しておけば、感度調整も不要になる。

【００１０】

【実施例】

図１は本考案の実施例のアーム部分と触針部を示す図であり、(a) はアーム全 体を示す図であり、(b) は触針部を拡大した図であり、一部を断面で示した。 図１において、１７はアーム及び検出部が支持される測定部であり、測定時に はこの測定部１７が移動される。ここではアームは複数の部分で構成されており 、１６は第一アーム部であり、測定部１７より延びている。１４は第二アーム部 であり、中間部材１５と一体になっており、第一アーム部１６に取り付けられる 。第二アーム部１４の先端には、触針保持部材１３が設けられており、この触針 保持部材１３に二種類の第一触針１１と第二触針１２が取り付けられている。

【００１１】 第一触針１１と第二触針１２の先端は球体の一部を形成しており、その球体の 中心と触針保持部材１３との間の距離をＡとＢとすると、ＡとＢは等しく、更に 第一アーム部１６と第二アーム部１４との軸間距離にも等しい。 図１の(b) は触針部を詳細に示した図である。触針保持部材１３は、第二アー ム部１４の先端に嵌め合わされるようになっており、第二アーム部１４に溝１４ １と１４２が設けられており、触針保持部材１３の一方に設けられたピン１３１ がこの溝のいずれかに嵌まるため、触針保持部材１３は第二アーム部１４に１８ ０°異なる二つの回転位置で嵌め合わされる。

【００１２】 １１２は触針基体であり、触針保持部材１３に固定され、両側に被測定物と接 触する球体を有する先端部１１１と１２１が設けられている。先端部１１１の球 体は半径が小さいため、拡大部で示したような形状をしている。１２１は大きな 径の球体を有する先端部である。触針基体１１２は、ばね１３２で第二アーム部 に付勢されている。

【００１３】 図１では大きな径の球体を有する先端部１２１が使用状態にあるが、小さな径 の球体を有する先端部１１１に変えるためには、触針保持部材１３をばね１３２ の力に抗してピン１３１が溝１４１から外れるまで引き出した後１８０°回転し て、今度はピン１３１を溝１４２に嵌め合わせるようにして触針保持部材１３を 第二アーム部１４に嵌め合わせる。前述のように (a)で示した距離ＡとＢは等し いため、先端部１１１の小さな球体の中心は先端部１２１の大きな球体の中心と 一致する。従って感度調整は無用である。また第二アーム部１４に取り付けられ る触針保持部材１３は方向が変わるだけで重量は変化しないためバランス調整も 必要ない。

【００１４】 上記の実施例では第二アーム部１４と触針保持部材１３との位置決め精度は、 二つの部材の嵌め合い精度とピン１３１による嵌め合いで決定される。そこでこ の部分の嵌め合い精度をより向上させたのが、図２に示す位置決め構造である。 この例では二つの部材の接触部を円錐形にすることによって精度向上を図ってい る。

【００１５】 以上の実施例は、二種類の触針を使用できるようにした例であるが、触針の種 類を増加させても同様の構造で実現できる。 また上記実施例では、ばねで付勢することで触針の変更を容易にしているが、 この実施例と同様な位置決め機構を用い、固定はねじ止めで行い、触針の変更は ねじをゆるめて行うようにしてもよい。

【００１６】

【考案の効果】

本考案により、異なる触針への交換に伴う煩雑な作業が低減され、触針の紛失 や破損の恐れがない表面形状測定機が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の本考案に関係するアーム部と
触針部を示した図である。

【図２】アーム部と触針部の位置決め精度を向上させた
例を示す図である。

【図３】一般的な表面粗さ形状測定機の基本構成を示す
図である。

【図４】交換される触針の例を示す図である。

【符号の説明】

１１…第一触針 １２…第二触針 １３…触針保持部材 １４…第二アーム部 １６…第一アーム部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 触針を被測定物の表面に接触させて移動
   し、その接触位置の変化を検出する表面形状測定機にお
   いて、 前記触針として複数個の異なる触針を備え、測定に使用
   する触針が分離することなしに選択可能であることを特
   徴とする表面形状測定機。
2. 【請求項２】 前記触針の被測定物に接触する先端部分
   は球体の一部であり、使用状態にある時の各触針の前記
   球体の中心は同一位置にあることを特徴とする表面形状
   測定機。