JPS6125009A - 形状測定機 - Google Patents
形状測定機Info
- Publication number
- JPS6125009A JPS6125009A JP14574084A JP14574084A JPS6125009A JP S6125009 A JPS6125009 A JP S6125009A JP 14574084 A JP14574084 A JP 14574084A JP 14574084 A JP14574084 A JP 14574084A JP S6125009 A JPS6125009 A JP S6125009A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lever
- detector
- stylus
- attached
- measured
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/28—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は低測定力で、しかも艮変位測定を可能とした
触針式形状測定槻に関するものである。
触針式形状測定槻に関するものである。
通常、触針式の形状測定機としては、揺動可能に軸支さ
れたレバーの先端に被測定物表面に接触する触針を有し
、他端に差動変圧器のような検出器を有する構造とし、
触針が被測定物表面の凹凸に従って上下動したときの変
位量を検出器で連続して測定し、その形状を拡大記録す
るものが知られている。このレバ一式の形状測定へは、
測定力を低くすることが出来るという利点はあるが、差
動変圧器のようなアナログ検出器を用いており、その測
定範囲が狭いという欠点がある。従って凹凸の変化の天
外い被測定物の形状を測定するには適していなかった。
れたレバーの先端に被測定物表面に接触する触針を有し
、他端に差動変圧器のような検出器を有する構造とし、
触針が被測定物表面の凹凸に従って上下動したときの変
位量を検出器で連続して測定し、その形状を拡大記録す
るものが知られている。このレバ一式の形状測定へは、
測定力を低くすることが出来るという利点はあるが、差
動変圧器のようなアナログ検出器を用いており、その測
定範囲が狭いという欠点がある。従って凹凸の変化の天
外い被測定物の形状を測定するには適していなかった。
そこで広範囲の形状を測定するために、アナログ検出器
とディジタルスケールを組み合わせた形状測定機が提案
されている。例えば特開昭５２−２６２４９号に示すも
のでは、 ［サーボ機構に零位置検出を兼用したアナログ変位検出
器を取すイ］け、サーボ機構の追尾誤差を該検出器によ
りアナログ信号で検出したうえ、該信号をＡ／Ｄ変換器
でディジタル信号に変換し、該ディジタル信号とサーボ
機構の動き量を検出するディジタル検出器の出力信号を
演算させることによりサーボ機構の追尾（ヒステリシス
）誤差を除去することを目的とする自動寸法形状測定器
」が開示されている。しかしこの装置においてはサーボ
機構の動き量を検出するディジタル検出器の出力信号と
、サーボ機構の追尾誤差を検出するアナログ検出器の出
力信号とを常に演算して被測定物の変位量としているた
め、測定から測定値表示までのスピードが遅くなる上に
、演Ｗ誤差を生じ高精度の測定ができないという欠点が
あった。
とディジタルスケールを組み合わせた形状測定機が提案
されている。例えば特開昭５２−２６２４９号に示すも
のでは、 ［サーボ機構に零位置検出を兼用したアナログ変位検出
器を取すイ］け、サーボ機構の追尾誤差を該検出器によ
りアナログ信号で検出したうえ、該信号をＡ／Ｄ変換器
でディジタル信号に変換し、該ディジタル信号とサーボ
機構の動き量を検出するディジタル検出器の出力信号を
演算させることによりサーボ機構の追尾（ヒステリシス
）誤差を除去することを目的とする自動寸法形状測定器
」が開示されている。しかしこの装置においてはサーボ
機構の動き量を検出するディジタル検出器の出力信号と
、サーボ機構の追尾誤差を検出するアナログ検出器の出
力信号とを常に演算して被測定物の変位量としているた
め、測定から測定値表示までのスピードが遅くなる上に
、演Ｗ誤差を生じ高精度の測定ができないという欠点が
あった。
本発明は−１こ記したような従来装置の欠点に鑑みて成
されたもので、従来のレバ一式測定の利点である低測定
力を維持しつつ、被測定物の変位量を直接ディジタル測
定機にて測定することにより、誤差のない広範囲の測定
を可能とした形状測定機を提供するものである。
されたもので、従来のレバ一式測定の利点である低測定
力を維持しつつ、被測定物の変位量を直接ディジタル測
定機にて測定することにより、誤差のない広範囲の測定
を可能とした形状測定機を提供するものである。
以下図面に従って本発明の一実施例について説明する。
第１図において、基台１に垂直柱２を設け、これに対し
て上下に正確に滑動可能に検出部の支持体３を設ける。
て上下に正確に滑動可能に検出部の支持体３を設ける。
前記基台１にはサーボモータ４を取り付け、垂直柱２に
平行に設けられたねじ軸５をモータ４の回転軸に直結す
ると共に、前記支持体３に螺合させ、後述する検出器か
らの出力信号によっでモータが正）莢回転し、支持体３
が上下動するように構成されている。前記支持体３の図
の左方に延びた腕にレバー８の回転支点６を設ける。レ
バー８の右端には差動変圧器のコア１０を取り付け、こ
のコア１０と係合するコイル７を前記支持体３に設ける
。またレバー８の左端にはレバー８に直角に触針９を取
り付けると共に、その直上にスケール１２を取り付ける
。そしてこのスケール１２に討する変位量読取ヘッド１
３を垂直柱２に設けられた腕１５に固定する。なお図示
されていないがスケール１２と読取ヘッド１３との間を
一定に保ちスケールの動きを円滑にするために例えば、
前記支持体３に一端を固定された平行ばねによってスケ
ール】２を保持するように構成される。また図において
１４は被測定′Ｎ家物体で、例えば基台１上を水平移動
可能なテーブル１１に載置されて図の左右方向に移動さ
れるようになっている。
平行に設けられたねじ軸５をモータ４の回転軸に直結す
ると共に、前記支持体３に螺合させ、後述する検出器か
らの出力信号によっでモータが正）莢回転し、支持体３
が上下動するように構成されている。前記支持体３の図
の左方に延びた腕にレバー８の回転支点６を設ける。レ
バー８の右端には差動変圧器のコア１０を取り付け、こ
のコア１０と係合するコイル７を前記支持体３に設ける
。またレバー８の左端にはレバー８に直角に触針９を取
り付けると共に、その直上にスケール１２を取り付ける
。そしてこのスケール１２に討する変位量読取ヘッド１
３を垂直柱２に設けられた腕１５に固定する。なお図示
されていないがスケール１２と読取ヘッド１３との間を
一定に保ちスケールの動きを円滑にするために例えば、
前記支持体３に一端を固定された平行ばねによってスケ
ール】２を保持するように構成される。また図において
１４は被測定′Ｎ家物体で、例えば基台１上を水平移動
可能なテーブル１１に載置されて図の左右方向に移動さ
れるようになっている。
このような発明の構成により、低測定力で、かつ直接広
範囲の測定が高精度に可能であることについて第１図お
よび第２図の制御ブロック図により説明する。いま第１
図に示すように、レバー８が水平状態にあるときにコイ
ル７およびコア１０ ；／＋−らなる差動変圧器のよう
なアナログ検出器１６の出力が零となるようにセットす
る。触針９が被測定物１４の凹凸により上下動すると、
その変位量は直ちにスケール１２および読取ヘッド１３
からなるディジタル検出器１７によって読み取られ、デ
ータ処理回路１８を介してディジタル表示器１９で表示
され、あるいはプリンタ２０によりプリントアウトされ
る。
範囲の測定が高精度に可能であることについて第１図お
よび第２図の制御ブロック図により説明する。いま第１
図に示すように、レバー８が水平状態にあるときにコイ
ル７およびコア１０ ；／＋−らなる差動変圧器のよう
なアナログ検出器１６の出力が零となるようにセットす
る。触針９が被測定物１４の凹凸により上下動すると、
その変位量は直ちにスケール１２および読取ヘッド１３
からなるディジタル検出器１７によって読み取られ、デ
ータ処理回路１８を介してディジタル表示器１９で表示
され、あるいはプリンタ２０によりプリントアウトされ
る。
一方、触針９の変位量はアナログ検出器１６によって検
出され、その出力信号に応じてサーボ制御回路２１によ
りモータ４は制御されて、正あるいは逆回転する。すな
わち、例えば触針９が被測定物１４の凸部にあるときは
、アナログ検出器１６は（−）信号を出力するから、モ
ータ４はサーボ制御回路２１によって制御されて正回転
が行なわれる。そして理想的にはねじ軸５に螺合された
支持体３はレバー８が水平になる位置、すなわちアナロ
グ検出器１６が零となる位置まで上昇しで停止するはず
である。しかし実際にはサーボ機構の送り誤差や慣性等
により、アナログ検出器１６の出力信号が零とならない
位置で支持体３は停止することが通常である。しかし本
発明においで被測定物１４の変位量は直接ディジクル検
出器１７によって測定されており、サーボ機構の送り誤
差は全く測定値に影響を及ぼすことはなく、高精度の測
定が可能である。
出され、その出力信号に応じてサーボ制御回路２１によ
りモータ４は制御されて、正あるいは逆回転する。すな
わち、例えば触針９が被測定物１４の凸部にあるときは
、アナログ検出器１６は（−）信号を出力するから、モ
ータ４はサーボ制御回路２１によって制御されて正回転
が行なわれる。そして理想的にはねじ軸５に螺合された
支持体３はレバー８が水平になる位置、すなわちアナロ
グ検出器１６が零となる位置まで上昇しで停止するはず
である。しかし実際にはサーボ機構の送り誤差や慣性等
により、アナログ検出器１６の出力信号が零とならない
位置で支持体３は停止することが通常である。しかし本
発明においで被測定物１４の変位量は直接ディジクル検
出器１７によって測定されており、サーボ機構の送り誤
差は全く測定値に影響を及ぼすことはなく、高精度の測
定が可能である。
また、触針９が被測定物１４の四部にあるときは、上記
した場合とは逆に、アナログ検出器１６からは（＋）信
号が出力され、モータ４は逆回転してレバー８を水平位
置近傍で停止させるが、この場合にもサーボ機構の送り
誤差は全く測定値に＃響を及ぼさない。なお、上記にお
いては、サーボ制御動作を説明するために被測定物の凸
部あるいは凹部におけるー、αを測定した場合の支持体
３の追従動作について説明したが、被測定物１４の形状
を連続して測定する場合は、上記した支持体３の追従動
作も連続して行なわれる。従って形状変化の大きい被測
定物を測定した場合には、支持体３はサーボ機構により
、その凸部または四部の変位量にはは相当する分だけ追
従して変位することとなり広範囲の測定が可能である。
した場合とは逆に、アナログ検出器１６からは（＋）信
号が出力され、モータ４は逆回転してレバー８を水平位
置近傍で停止させるが、この場合にもサーボ機構の送り
誤差は全く測定値に＃響を及ぼさない。なお、上記にお
いては、サーボ制御動作を説明するために被測定物の凸
部あるいは凹部におけるー、αを測定した場合の支持体
３の追従動作について説明したが、被測定物１４の形状
を連続して測定する場合は、上記した支持体３の追従動
作も連続して行なわれる。従って形状変化の大きい被測
定物を測定した場合には、支持体３はサーボ機構により
、その凸部または四部の変位量にはは相当する分だけ追
従して変位することとなり広範囲の測定が可能である。
また、上記実施例においては、アナログ検出器の出力信
号によって回転するサーボモータのねじ軸を支持体に螺
合させ、この支持体を被測定物の形状に追従上下動させ
るサーボ機構が示されているが、必ずしもこの機構に限
定されるものではなく、例えばラックとビニオンのよう
な機構や、あるいは油圧駆動によるサーボ８！構等であ
っても、本発明の効果を減するものではない。
号によって回転するサーボモータのねじ軸を支持体に螺
合させ、この支持体を被測定物の形状に追従上下動させ
るサーボ機構が示されているが、必ずしもこの機構に限
定されるものではなく、例えばラックとビニオンのよう
な機構や、あるいは油圧駆動によるサーボ８！構等であ
っても、本発明の効果を減するものではない。
以上詳述したように本発明によれば、サーボ機構は追従
機構として用いることにより広範囲の測定を可能とする
と共に、触針は揺動自在に軸支されたレバーに取り付け
られ、従ってレバ一式測定の利点である低測定力を維持
しており、かつこのレバーに被測定物の形状変化を直接
読み取るスケールを取り付けでいるため、従来のように
測定値を演算等により求めることなく直接高精度にしか
も迅速に得ることができる等の優れた効果を奏すること
ができた。
機構として用いることにより広範囲の測定を可能とする
と共に、触針は揺動自在に軸支されたレバーに取り付け
られ、従ってレバ一式測定の利点である低測定力を維持
しており、かつこのレバーに被測定物の形状変化を直接
読み取るスケールを取り付けでいるため、従来のように
測定値を演算等により求めることなく直接高精度にしか
も迅速に得ることができる等の優れた効果を奏すること
ができた。
第１図は本発明の側面図、第２図は本発明の制御のブロ
ック図。 １：基台 ３：支持体 ４：サーボモータ５：ねじ
軸 ６：支、α ７：コイル ８ニレバー９：触
針 １０：コア １２：ディジタルスケール１３：
読取ヘッド １４：被測定物 １６：アナログ検出器 １７：デイジタル検出器２１
：サーボ制御回路
ック図。 １：基台 ３：支持体 ４：サーボモータ５：ねじ
軸 ６：支、α ７：コイル ８ニレバー９：触
針 １０：コア １２：ディジタルスケール１３：
読取ヘッド １４：被測定物 １６：アナログ検出器 １７：デイジタル検出器２１
：サーボ制御回路
Claims (1)
- 触針と被測定物とを相対的に移動させて、被測定物の形
状によって変位する触針の動きを検出してその形状を測
定するようにした形状測定機において、固定部に対し上
下動可能に設けられた支持体と、前記支持体に揺動自在
に軸支され、一端に触針およびディジタル検出器を、他
の一端にアナログ検出器を設けたレバーと、前記アナロ
グ検出器の出力によって前記支持体を上下動させるサー
ボ機構とを備えていることを特徴とする形状測定機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14574084A JPS6125009A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 形状測定機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14574084A JPS6125009A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 形状測定機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6125009A true JPS6125009A (ja) | 1986-02-03 |
| JPH041850B2 JPH041850B2 (ja) | 1992-01-14 |
Family
ID=15392047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14574084A Granted JPS6125009A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 形状測定機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6125009A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63146702U (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-28 | ||
| WO2013103070A1 (ja) * | 2012-01-04 | 2013-07-11 | 株式会社東京精密 | 輪郭形状表面粗さ測定装置および輪郭形状表面粗さ測定方法 |
| EP3346228A1 (en) * | 2013-04-26 | 2018-07-11 | Tokyo Seimitsu Co., Ltd. | Shape measurement device |
-
1984
- 1984-07-13 JP JP14574084A patent/JPS6125009A/ja active Granted
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63146702U (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-28 | ||
| WO2013103070A1 (ja) * | 2012-01-04 | 2013-07-11 | 株式会社東京精密 | 輪郭形状表面粗さ測定装置および輪郭形状表面粗さ測定方法 |
| JP5301061B1 (ja) * | 2012-01-04 | 2013-09-25 | 株式会社東京精密 | 輪郭形状表面粗さ測定装置および輪郭形状表面粗さ測定方法 |
| CN104040288A (zh) * | 2012-01-04 | 2014-09-10 | 株式会社东京精密 | 轮廓形状表面粗糙度测定装置以及轮廓形状表面粗糙度测定方法 |
| US9074865B2 (en) | 2012-01-04 | 2015-07-07 | Tokyo Seimitsu Co., Ltd. | Contour and surface texture measuring instrument and contour and surface texture measuring method |
| DE112012006115B4 (de) * | 2012-01-04 | 2016-03-03 | Tokyo Seimitsu Co.,Ltd. | Kontur-und Oberflächentextur-Messinstrument und Kontur- und Oberflächentextur-Messverfahren |
| GB2511979B (en) * | 2012-01-04 | 2016-05-04 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | Contour and surface texture measuring instrument and contour and surface texture measuring method |
| JP2017161548A (ja) * | 2012-01-04 | 2017-09-14 | 株式会社東京精密 | 輪郭形状表面粗さ測定装置および輪郭形状表面粗さ測定方法 |
| EP3346228A1 (en) * | 2013-04-26 | 2018-07-11 | Tokyo Seimitsu Co., Ltd. | Shape measurement device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH041850B2 (ja) | 1992-01-14 |
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