JP2000292282A - 接触式検出器の測定力検証方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精密な荷重測定を行うことができる電子秤を
用いて、測定方向に拘りなく接触式検出器の測定力の検
証を行うことができる測定力検証方法を得るにある。 【解決手段】 被測定面に圧接される測定子１ａの一方
向の変位により被測定面の位置の変化を知る接触式検出
器１Ａにおいて、同接触式検出器１Ａの測定力−変位の
関係の検証に際して、精密重量を検出する電子秤２Ａ
と、軽量な帯状部材１２Ａで構成した長さ方向の中間に
設ける支点軸を軽摩擦状態で支持する作用力変換器６Ａ
とを用意し、前記電子秤２Ａの秤量台２ａに対する作用
端と前記支点軸との間の距離を、前記帯状部材１２Ａに
対する前記測定子１ａの作用点と前記支点軸との距離に
等しく定め、同帯状部材１２Ａにより測定子１ａの測定
力方向を下向きの力に変える接触式検出器の測定力検証
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は接触式検出器に関
し、特に、接触式検出器の測定力−変位の関係を検証す
るための方法に関する。

【０００２】

【背景技術】周知のように、形状測定機等の接触式検出
器においては、例えば図７に示されたようなテンション
ゲージを用いて、製造した接触式検出器の測定力と変位
との関係を検証する。即ち、検出子Ａは計器内部の支点
軸Ｂを中心として回動できるもので、同検出子Ａと一体
の平衡アームａ１，ａ２には、検出子Ａを中立状態に保
持する平衡スプリングＣ1 ，Ｃ2 が掛けられている。

【０００３】また、前記検出子Ａの内端部には扇形歯車
Ｄが一体に形成され、この扇形歯車Ｄは指針軸Ｅに一体
のピニオン歯車Ｆに噛合され、このピニオン歯車Ｆには
弱いひげバネＧにより一方向に付勢され、このひげバネ
Ｇの力でピニオン歯車Ｆの歯部が扇形歯車Ｄに対して遊
びなく接触される。したがって、このような構造のテン
ションゲージでは、検出子Ａの先端側面に接触式検出器
の測定子を当てがって、同測定子を変位させれば、テン
ションゲージの指針Ｈにより、測定子の測定力つまり検
出子Ａに加わる荷重を２０ｇｆ（２００ｍＮ）程度まで
測定できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近の測定
機においては、システム全体の高精度化の要望に伴っ
て、その接触式検出器の測定力も微少化が要求され、
０．７〜１．０ｇｆ（７〜１０ｍＮ）程度の値の測定力
で被測定面の変位検出を行う必要が生じているが、前述
した従来のテンションゲージでは、このような微少荷重
は測定することができないから、０．００１ｇｆ程度の
測定精度をもつ電磁平衡方式等の電子秤を、検査工程で
接触式検出器の検証に用いることが考慮されている。

【０００５】しかしながら、一般の電子秤は試料を乗せ
ることができる秤量台形式のものであり、接触式検出器
の測定子の測定方向が下向きのものは直接に計量できる
けれども、測定方向が上向きや、水平横向き、垂直横向
きのものの計量は困難であった。

【０００６】本発明の目的は、以上に述べたような従来
の接触式検出器の測定力検証方法の問題に鑑み、精密な
荷重測定を行うことができる電子秤を用いて、測定方向
に拘りなく接触式検出器の測定力の検証を行うことがで
きる測定力検証方法を得るにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、被測定面に圧接される測定子の一方向の
変位により被測定面の位置の変化を知る接触式検出器に
おいて、同接触式検出器の測定力−変位の関係の検証に
際して、精密重量を検出する電子秤と、軽量な帯状部材
で構成した長さ方向の中間に設ける支点軸を軽摩擦状態
で支持する作用力変換器とを用意し、前記電子秤の秤量
台に対する作用端と前記支点軸との間の距離を、前記帯
状部材に対する前記測定子の作用点と前記支点軸との距
離に等しく定め、同帯状部材により測定子の測定力方向
を下向きの力に変える接触式検出器の測定力検証方法を
提案するものである。

【０００８】後述する本発明の好ましい実施例の説明に
おいては、1)前記帯状部材は前記支点軸を折曲げ部とし
た”Ｌ”字状の直角部材であり、同帯状部材により前記
接触式検出器の左右方向の作用力が下向きの力に変えら
れる検証方法、2)前記帯状部材は前記支点軸を長さ方向
中央に固定された直線部材であり、同帯状部材により前
記接触式検出器の上向きの作用力が下向きの力に変えら
れる検証方法が説明される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図１から図６について本発
明の実施例の詳細を説明する。図１から図４は垂直横向
きの測定子１ａを有する接触式検出器１Ａの検証を行う
場合の本発明の第１実施例を示している。

【００１０】図１から理解できるように、上面に秤量台
２ａをもつ電子秤２Ａ、及び、実際の使用状態と同様に
垂直向きに接触式検出器１Ａを取り付けられた据付台３
Ａは外力の影響を受けない定盤４Ａ上に位置される。こ
の実施例で使用する電子秤２Ａとしては音叉振動式、電
気抵抗線式（ロードセル）、電磁力平行方式のもののい
ずれでもよいが、市場で入手できる高精度電子天びんの
場合、最大３００ｇｆで０．００１ｇｆの測定精度もつ
ものがある。

【００１１】そして、定盤４Ａ上にハイトゲージ５Ａが
用意され、高さを微調整される同ハイトゲージ５Ａの支
持アーム５ａには詳細を後述する作用力変換器６Ａが支
持される。即ち、周知構造の前記ハイトゲージ５Ａは垂
直方向に伸びる一対のガイドロッド５ｂを備え、これら
のガイドロッド５ｂには上下方向に位置調整される移動
台移動台５ｃが支持され、この移動台５ｃは前記定盤４
Ａから前記秤量台２ａまでの高さに応じた高さに調整さ
れる。また、前記移動台５ｃは水平方向に延長した固定
アーム５ｄを有し、この固定アーム５ｄには固定アーム
５ｄの長さ方向に位置調整された部分に固定される前記
支持アーム５ａが支持され、この支持アーム５ａの先端
に作用力変換器６Ａが取り付けられる。

【００１２】図２から図４は作用力変換器６Ａの詳細を
示し、この作用力変換器６Ａは支持アーム５ａの先端に
固定される”コ”字状の軸受部材７Ａを備え、この軸受
部材７Ａには支点軸となるニードル８Ａが一対の球面軸
受を介して精密に回転支持されている。即ち、対向状態
におかれた一対の軸受本体９と前記ニードル８Ａの両端
部テーパ面との間には精密な球体に加工された複数のボ
ールベアリング１０が介装され、これらの軸受本体９の
位置は軸受部材７Ａにねじ込まれる一対の調節ねじ１１
により調整できる。したがって、ニードル８Ａはこれら
の調節ねじ１１の手動調整により、所謂”遊び”のな
い、回転抵抗を無視できる状態に回転支持されることに
なる。

【００１３】前記ニードル８Ａには略直角に折曲げ加工
された帯状部材１２Ａの折曲げ部が当板１３Ａによって
固定してあり、この帯状部材１２Ａの水平部分１２ａは
前述した電子秤２Ａの秤量台２ａに向かって延長され、
その水平部分１２ａの先端には前記秤量台２ａの中心に
下端を接触させる垂直向きの三角着力部１２ｂが切り起
こされる。

【００１４】一方、前記電子秤２Ａに近接した状態で定
盤４Ａ上に位置される据付台３Ａは倒立”Ｌ”字状の取
付治具１４Ａを備えるが、この取付治具１４Ａの水平取
付部には垂直方向に向いた接触式検出器１Ａが固定さ
れ、この接触式検出器１Ａの測定力及び変位−出力特性
が電子秤２Ａ及びアンメータ等の出力ゲージ１５Ａを用
いて検証される。つまり、この接触式検出器１Ａは垂直
方向を向いた測定子１ａをもつもので、同測定子１ａの
先端接触部１ｂは垂直左右に変位できるが、同先端接触
部１ｂは、前述したニードル８Ａと三角着力部１２ｂと
の間の距離Ｌ1 に等しい距離Ｌ2だけ前記ニードル８Ａ
から離れた帯状部材１２Ａの垂直部分１２ｃの位置に接
触される。

【００１５】第１実施例で用いる検証装置は、以上に述
べたような構成であるから、接触式検出器１Ａの測定子
１ａに変位を与えない状態で、しかも同測定子１ａの先
端接触部１ｂが帯状部材１２Ａの垂直部分１２ｃに接触
する状態とし、ハイトゲージ５Ａの移動台５ｃの調整に
より同帯状部材１２Ａの三角着力部１２ｂを電子秤２Ａ
の秤量台２ａに軽く接触させて、この状態での秤量台２
ａの荷重を電子秤２Ａの出力でチェックし、この際の出
力を風袋荷重として、測定子１ａを変位させたときの電
子秤２Ａの出力から徐算すれば、簡単に測定子１ａの測
定力を検証できる。

【００１６】つまり、作用力変換器６Ａのニードル８Ａ
に対する摩擦力はほとんど無視できるから、測定子１ａ
の先端接触部１ｂの左右の変位は作用力変換器６Ａの帯
状部材１２Ａにより三角着力部１２ｂの下向きの力に変
換され、精密な重量測定を行い得る電子秤２Ａで垂直左
右変位型の接触式検出器１Ａの検証を行うことができ
る。

【００１７】図５は水平左右変位型の接触式検出器１Ｂ
の検証を行う場合の実施例であり、この実施例において
は接触式検出器１Ｂを取り付ける取付治具１４Ｂを上面
に有する高さのある据付台３Ｂが用いられる。即ち、同
据付台３Ｂ上の取付治具１４Ｂには水平方向の接触式検
出器１Ｂが取り付けられ、同接触式検出器１Ｂの水平方
向に伸びた測定子１ａの先端接触部１ｂは帯状部材１２
Ｂの垂直部分１２ｃの表面に接触される。勿論、同先端
接触部１ｂは、図１から図４について述べた実施例の場
合と同様に、作用力変換器６Ｂのニードルと三角着力部
１２ｂとの間の距離に等しい距離だけ前記ニードルから
離れた帯状部材１２Ｂの垂直部分１２ｃの位置に接触さ
れることになる。

【００１８】検証すべき接触式検出器１Ａの測定子１ａ
が垂直上向きの変位をもつ場合は、図２の２点鎖線で示
した直線状の帯状部材１２Ｃの作用力変換器６Ｃが用い
られる。図６は垂直上向きの測定子１ａの変位を下向き
の変位に変換する作用力変換器６Ｃの詳細であり、図示
は省略するけれども、水平方向のニードルを支持する軸
受部材７Ｃには水平方向に伸びる直線状の帯状部材１２
Ｃが同ニードルを支点として傾動できるように支持して
ある。つまり、先端に三角着力部１２ｂを折曲げ成形し
た従動部１２ｄと測定子１ａが着力される操作部１２ｅ
との中間に当板１３Ｃを介してニードルが固定され、同
ニードルと三角着力部１２ｂとの間の距離を、帯状部材
１２Ｃの操作部１２ｅに対する測定子１ａの接触位置と
前記ニードルとの距離に等しく定めることにより、測定
子１ａの垂直上向きの測定力を電子秤２Ｃの秤量台２ａ
に対する下向きの力に簡単に変換できる。

【００１９】なお、前述した本発明の各実施例において
は、接触式検出器の測定子の変位方向に応じて異なった
作用力変換器を用いる例を説明したが、必要に応じて直
角に曲げることができる帯状部材を用いてもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、軽量荷重でも高精度な測定を行うことができ
る電子秤を用い、接触式検出器の測定子の変位方向を作
用力変換器で変換して同電子秤の秤量台に荷重できるか
ら、０．７〜１．０ｇｆ（７〜１０ｍＮ）といった微少
な測定力の検証を簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による測定力検証時の説明図である。

【図２】図１に用いる作用力変換器と秤量台の関係を示
す側面図である。

【図３】同作用力変換器の拡大斜視図である。

【図４】図３の４−４線に沿う拡大断面図である。

【図５】水平方向変位の接触式検出器の測定力検証時の
説明図である。

【図６】本発明の他の実施例で用いる作用力変換器の拡
大斜視図である。

【図７】従来の検証に用いるテンションゲージの一部切
欠き正面図である。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ 接触式検出器 １ａ 測定子 ２Ａ 電子秤 ２ａ 秤量台 ３Ａ，３Ｂ 据付台 ４Ａ 定盤 ５Ａ ハイトゲージ ６Ａ，６Ｂ 作用力変換器 １２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ 帯状部材 １２ａ 水平部分 １２ｂ 三角着力部 １２ｃ 垂直部分 １２ｄ 従動部 １２ｅ 操作部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定面に圧接される測定子の一方向の
   変位により被測定面の位置の変化を知る接触式検出器に
   おいて、同接触式検出器の測定力−変位の関係の検証に
   際して、精密重量を検出する電子秤と、軽量な帯状部材
   で構成した長さ方向の中間に設ける支点軸を軽摩擦状態
   で支持する作用力変換器とを用意し、前記電子秤の秤量
   台に対する作用端と前記支点軸との間の距離を、前記帯
   状部材に対する前記測定子の作用点と前記支点軸との距
   離に等しく定め、同帯状部材により測定子の測定力方向
   を下向きの力に変えることを特徴とする接触式検出器の
   測定力検証方法。
2. 【請求項２】 前記帯状部材は前記支点軸を折曲げ部と
   した”Ｌ”字状の直角部材であり、同帯状部材により前
   記接触式検出器の左右方向の作用力が下向きの力に変え
   られることを特徴とする請求項１記載の接触式検出器の
   測定力検証方法。
3. 【請求項３】 前記帯状部材は前記支点軸を長さ方向中
   央に固定された直線部材であり、同帯状部材により前記
   接触式検出器の上向きの作用力が下向きの力に変えられ
   ることを特徴とする請求項１記載の接触式検出器の測定
   力検証方法。