JPS6113922Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は被測定物の所定断面における表面形状
すなわち輪郭を測定する輪郭測定機に係り、特に
そのバランスウエイトの改良に関する。

一般に輪郭測定機においては、装置本体にアー
ムの中間部が揺動自在に支持され、このアームの
一端部には被測定物に当接されるスタイラス（接
触針）が設けられるとともに、他端部にはバラン
スウエイトが位置調節可能に設けられ、このバラ
ンスウエイトの位置を調節してスタイラス側がわ
ずかに重くなるようにしてスタイラスと被測定物
との接触圧を与えている。この際、従来の輪郭測
定機におけるバランスウエイトは、１つの部材か
ら構成されているため、バランスウエイトの位置
決めが難しく、かつ、一般使用者にあつてはスタ
イラスの測定圧が適正であるか、否かを測定する
設備を備えていない場合もあり、必ずしも適正な
測定圧で測定が行なわれているとは限らなかつ
た。特に、被測定物の材質等の性状の違いによ
り、スタイラスの形状及び重量を変更した場合、
あるいはスタイラスの向きを下向きから上向きに
変えて孔の上壁面を測定しようとする場合などに
おいては、使用者の感によつて測定圧を決めてい
ることも多い。

本考案の目的は、スタイラスの測定圧の設定が
容易で、特にスタイラスの向きを変えるときに生
じる調整作業の煩雑化を解消する輪郭測定機を提
供することにある。

そのため、本考案では、アーム本体に調整範囲
の大きな第１のウエイトを位置調整可能に取付
け、この第１のウエイトに対し補助的な第２のウ
エイトを位置調整可能に設けて粗微調整範囲を区
分し、さらにスタイラスの向きを変えるときに生
じる調整作業の煩雑化を解消するために、第２の
ウエイトをしかるべく位置に当接させれば、スラ
イスの向きに応じたおおよその測定力が確保で
き、向き変更が容易に達成できるようにする選択
的に使用される２つのストツパを設け、構成した
ものである。

具体的には、装置本体に、一端部にスタイラス
を有するアームの中間部を揺動自在かつバランス
ウエイトによりバランスさせて支持し、スタイラ
スを被測定物に接触させたままアームと被測定物
とをアームの軸方向へ相対移動させたときのアー
ムの揺動量を検出して被測定物の輪郭を測定する
輪郭測定機において、前記アームを、装置本体に
揺動自在に支持されたアーム本体と、スタイラス
が設けられる先端アームとから形成するととも
に、この先端アームを継手を介してアーム本体の
軸線を中心にスタイラスの向きを上下に変更可能
に取付け、前記バランスウエイトを、前記アーム
本体の反継手側に取付位置調整可能に設けられた
第１のウエイトと、この第１のウエイトに取付位
置調整可能に設けられた第２のウエイトとから形
成するとともに、第１のウエイトには、第２のウ
エイトが当接されているとき前記スタイラスが下
向きに移動できるよう選択された位置に第１のス
トツパを、第２のウエイトが当接されているとき
前記スタイラスが上向きに移動できるよう選択さ
れた位置に第２のストツパをそれぞれ設け、第１
のウエイトをアーム本体の軸方向へ位置調整して
測定力の粗調整をし、第２のウエイトを第１のウ
エイトに対して位置調整して測定力の微調整をす
ることができるように構成した、ことを特徴とし
ている。

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図には、本実施例の全体構造が示され、第
２図には第１図の−線断面が示され、また、
第３図及び第４図には第１図の要部の拡大断面図
及び拡大平面図が示されている。これらの図にお
いて、装置本体１は、ベース２と、このベース２
の上方周囲を覆う周面カバー３と、この周面カバ
ー３の前、後を閉塞する前、後カバー４，５とか
ら構成されている。この装置本体１のベース２に
は、前記周面カバー３内において、前後２つの支
持壁６，７が立設され、前方の支持壁６の中央部
は大きくＵ字形に切欠かれるとともに、この切欠
部において支点軸８を介してアーム９が支持さ
れ、これによりアーム９は装置本体１に揺動自在
に支持されている。

前記アーム９の一端部は、前カバー４を貫通し
て装置本体１の外方に延長され、その先端部には
スタイラス１０が固定されるとともに、その途中
には継手１１が設けられている。この継手１１
は、アーム９の中央部に位置し中空パイプからな
るアーム本体９Ａの一端内に一端部を回転可能に
挿入された軸体１２と、この軸体１２の一端をア
ーム本体９Ａに180度位置で抜止め停止させるピ
ン１３と、前記軸体１２の他端に固定された連結
部材１４とから構成されている。この連結部材１
４には、アーム本体９Ａと所定間隔をおいて平行
方向に延長された先端アーム９Ｂが固定され、こ
の先端アーム９Ｂの先端には前述のようにスタイ
ラス１０が固定されている。このスタイラス１０
は、第１図図示の状態では下向にされているが、
ピン１３を抜き軸体１２を中心として連結部材１
４を180度反転させ、再びピン１３を挿入するこ
とにより上向きにでき、これによりスタイラス１
０の下向きのときは被測定物（図示せず）の上表
面あるいは横孔の下壁面等の輪郭を測定でき、上
向きのときは被測定物の横孔の上壁面等の輪郭を
測定できるようにされている。

前記アーム９の他端部は、アーム本体９Ａより
小径のウエイト支持アーム９Ｃとされ、このウエ
イト支持アーム９Ｃは装置本体１の後カバー５を
貫通して装置本体１の外方に延長され、この外方
位置においてウエイト支持アーム９Ｃにはバラン
スウエイト１５が取付けられている。このバラン
スウエイト１５は、第３，４図に拡大して示され
るように、ウエイト支持アーム９Ｃに軸方向摺動
可能にされた細長筒状の第１のウエイト１６と、
この第１のウエイト１６の外周両端部においてね
じ止め固定されたリング状のストツパ１７，１８
とこれらのストツパ１７，１８間において第１の
ウエイト１６に軸方向摺動可能にされるとともに
ボルト１９により第１のウエイト１６の任意位置
に位置決め可能、すなわち、取付位置調整可能に
された大径厚肉円筒状の第２のウエイト２０と、
前記第１のウエイト１６をウエイト支持アーム９
Ｃの任意位置に位置決め可能すなわち取付位置調
整可能にするボルト２１とから構成されている。
また、第１のウエイト１６の周面には、軸方向の
所定長さにわたつて平落し面１６Ａが形成され、
これにより第２のウエイト２０を固定するボルト
１９のねじ止め作業を容易にするとともに、この
ボルト１９の締付けにより第１のウエイト１６の
表面が変形して第２のウエイト２０の動きの円滑
さがそこなわれるのが防止されている。

前記アーム９と装置本体１のベース２に立設さ
れた支持壁６との間にはアーム９の揺動量を検出
する差動トランス２２が設けられ、この差動トラ
ンス２２はアーム９側に設けられたコア２３と、
支持壁６側に設けられたコイル２４とから構成さ
れている。

また、ウエイト支持アーム９Ｃの途中には、Ｌ
形ピン２５の下部がねじ込み固定され、このＬ形
ピン２５の上部は側方に折曲されている。このＬ
形ピン２５の折曲部は回転板２６の一側面に立設
された一対の作動ピン２７，２８間に位置され、
この回転板２６はモータ２９の出力軸に固定さ
れ、このモータ２９は前記支持壁７に支持されて
いる。さらに、回転板２６の円周面にはＶ溝２６
Ａが形成されるとともに、このＶ溝２６Ａにはマ
イクロスイツチ３０の作動片３１が係合され、回
転板２６の図示位置からの回転の有無が検知でき
るようにされている。このマイクロスイツチ３０
は取付板３２を介して支持壁７に取付けられてい
る。

前記装置本体１は鎖線で示される接続部材３３
を介して図示しない送り機構に接続され、この送
り機構により装置本体１は図中左右方向に送られ
るようになつている。

このような構成におけるバランスウエイト１５
の調整法及び被測定物の輪郭の測定法につき説明
する。

まず、バランスウエイト１５の調整をするに
は、ボルト１９を操作して第２のウエイト２０を
第１のウエイト１６の両ストツパ１７，１８間の
中央位置に位置決め固定し、この状態でボルト２
１を操作してアーム９がほぼ水平になるように第
１のウエイト１６をウエイト支持アーム９Ｃに位
置決め固定する。ついで、ボルト１９を再び操作
して第２のウエイト２０を２個のストツパ１７，
１８のうち所定のストツパ１７あるいは１８に当
接するまで移動してその位置で固定する。この
際、２個のストツパ１７，１８のいずれの側に第
２のウエイト２０を移動させるかはスタイラス１
０の向きにより決定される。すなわち、第１図に
示されるように、スタイラス１０が下向きのとき
は、スタイラス１０は下降して被測定物（図示せ
ず）に当接される必要があるため、スタイラス１
０側が重くなるように第２のウエイト２０はスタ
イラス１０側すなわちストツパ１７側に依動され
る。一方、ピン１３を操作することによりスタイ
ラス１０が上向きにされているときは、前述とは
逆にスタイラス１０側が上昇される必要があるた
め、第２のウエイト２０はスタイラス１０とは反
対側のストツパ１８側へ移動される。また、第２
のウエイト２０が両ストツパ１７，１８の中央位
置からいずれかのストツパ１７，１８の側に移動
されることによりアーム９に生じる回転モーメン
トは、スタイラス１０が被測定物に当接する際の
測定圧が丁度適正な測定圧となるように、予め工
場などで調整されている。このため、この第２の
ウエイト２０のいずれかのストツパ１７，１８へ
当接するまでの移動により簡易に適正測定圧が設
定できる。

このようにしてバランスウエイト１５が調整さ
れると、モータ２９が駆動し、回転板２６を回転
させていずれかの作動ピン２７，２８でＬ形ピン
２５を押圧し、アーム９を強制的に回動させてス
タイラス１０が被測定物から離れる方向に移動さ
せる。すなわち、第１図のようにスタイラス１０
が下向きのときは、回転板２６を第２図中反時計
方向に回転させて上方の作動ピン２７でＬ形ピン
２５を押下げ、アーム９を第１図中時計方向に回
動させてスタイラス１０を上昇させる。一方、ス
タイラス１０が上向きのときは、回転板２６を第
２図中時計方向に回転させて下方の作動ピン２８
でＬ形ピン２５を押下げ、スタイラス１０を下降
させる。

このようにしてスタイラス１０が被測定物から
離された状態で、装置本体１を図示しない送り機
構で第１図中左方に移動させ、スタイラス１０を
被測定物の測定範囲の左端位置に位置させる。

ついで、再びモータ２９を始動して回転板２６
のＶ溝２６Ａにマイクロスイツチ３０の作動片３
１が係合するまで駆動し、上下の作動ピン２７，
２８が、モータ２９の出力軸の軸心を通る水平面
に対して対称位置になるようにする。この際、ア
ーム９はスタイラス１０の先端が向いている方向
に回動するようにバランスウエイト１５が調整さ
れているため、回転板２６の回転に伴ないスタイ
ラス１０の向いている方向に回動し、ついにはス
タイラス１０が被測定物に当接した位置で停止さ
れる。

この状態で再び送り機構を作動させ、装置本体
１を右方に移動させると、スタイラス１０は被測
定物の表面に当接しながら右方に移動することと
なり、スタイラス１０は被測定物の表面の凹凸に
従つて上下動し、この上下動がアーム９の揺動と
して差動トランス２２で検出される。この差動ト
ランス２２の検出データと送り機構による送り方
向のデータとが合成され、被測定物の輪郭の測定
が行われることとなる。

このような本実施例によれば、バランスウエイ
ト１５を２重構造としたから、何ら特別な測定装
置を必要とすることなく、簡易にアーム９のバラ
ンス調整をでき、常に適正な測定圧をスタイラス
１０に与えることができる。また、第１のウエイ
ト１６には平落し面１６Ａが形成されているから
ボルト１９による第２のウエイト２０の固定が確
実にできるとともに、第１のウエイト１６の変形
による第２のウエイト２０の動作不良を有効に回
避できる。

第５図には本考案の他の実施例の要部が示さ
れ、本実施例においては第１のウエイト１６の表
面、例えば平落し面１６Ａ上に目盛３４を形成し
たものである。

このような本実施例によれば、この目盛３４に
第２のウエイト２０の位置を合せて固定すること
により、スタイラス１０の測定圧を複数段階に設
定でき、例えば被測定物の材質、表面処理などの
性状に相違がある場合、あるいは装置本体１を傾
斜して使用する場合などにおいて、それに対応し
た測定圧にできる。この際、目盛３４に使用に適
した性状を直接記入しておくこともでき、このよ
うにすれば、設定ミスを防止できる。

なお、実施にあたり、第１、第２のウエイト１
６，２０の形状等は他の形状でもよく、要するに
第１のウエイト１６がアーム９に対し取付位置調
整可能であり、このウエイト２０が第１のウエイ
ト１６に対し取付位置調整可能であればよい。

上述のように本考案によれば、スタイラスの測
定圧の設定が非常に容易に行え、特にスタイラス
の向きを変えるときに生じる調整作業の煩雑化を
解消できる輪郭測定機を提供できるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る輪郭測定機の一実施例を
示す断面図、第２図は第１図の−線断面図、
第３図は第１図の要部の拡大断面図、第４図は第
１図の要部の拡大平面図、第５図は本考案の他の
実施例を示す要部の平面図である。 １……装置本体、９……アーム、９Ａ……アー
ム本体、９Ｂ……先端アーム、１０……スタイラ
ス、１１……継手、１５……バランスウエイト、
１６……第１のウエイト、１７，１８……ストツ
パ、２０……第２のウエイト、３４……目盛。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 装置本体に、一端部にスタイラスを有するア
   ームの中間部を揺動自在かつバランスウエイト
   によりバランスさせて支持し、スタイラスを被
   測定物に接触させたままアームと被測定物とを
   アームの軸方向へ相対移動させたときのアーム
   の揺動量を検出して被測定物の輪郭を測定する
   輪郭測定機において、 前記アームを、装置本体に揺動自在に支持さ
   れたアーム本体と、スタイラスが設けられる先
   端アームとから形成するとともに、この先端ア
   ームを継手を介してアーム本体の軸線を中心に
   スタイラスの向きを上下に変更可能に取付け、 前記バランスウエイトを、前記アーム本体の
   反継手側に取付位置調整可能に設けられた第１
   のウエイトと、この第１のウエイトに取付位置
   調整可能に設けられた第２のウエイトとから形
   成するとともに、第１のウエイトには、第２の
   ウエイトが当接されているとき前記スタイラス
   が下向きに移動できるよう選択された位置に第
   １のストツパを、第２のウエイトが当接されて
   いるとき前記スタイラスが上向きに移動できる
   よう選択された位置に第２のストツパをそれぞ
   れ設け、 第１のウエイトをアーム本体の軸方向へ位置
   調整して測定力の粗調整をし、第２のウエイト
   を第１のウエイトに対して位置調整して測定力
   の微調整をすることができるように構成した、 ことを特徴とする輪郭測定機。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項において、前
   記第２のウエイトは第１のウエイトに摺動可能
   に設けられるとともに、第１のウエイトには第
   ２のウエイトの停止位置を示唆する目盛が形成
   されたことを特徴とする輪郭測定機。