JPS6238641B2 - - Google Patents

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JPS6238641B2
JPS6238641B2 JP53132272A JP13227278A JPS6238641B2 JP S6238641 B2 JPS6238641 B2 JP S6238641B2 JP 53132272 A JP53132272 A JP 53132272A JP 13227278 A JP13227278 A JP 13227278A JP S6238641 B2 JPS6238641 B2 JP S6238641B2
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JP
Japan
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gear
shaft
sliding shaft
measured
bed
Prior art date
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Expired
Application number
JP53132272A
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English (en)
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JPS5558401A (en
Inventor
Tetsuo Nakamura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd filed Critical Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority to JP13227278A priority Critical patent/JPS5558401A/ja
Priority to US06/085,272 priority patent/US4255862A/en
Priority to GB7936921A priority patent/GB2035565B/en
Priority to DE2943431A priority patent/DE2943431C2/de
Publication of JPS5558401A publication Critical patent/JPS5558401A/ja
Publication of JPS6238641B2 publication Critical patent/JPS6238641B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/004Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points
    • G01B5/008Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/002Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
    • G01B11/005Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates coordinate measuring machines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S33/00Geometrical instruments
    • Y10S33/02Air

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被測定物の所定断面における表面形
状を測定する形状測定器に関する。
従来の形状測定器(コントレーサ)は、一本の
アームの途中を支点とし、一端にスタイラスとい
われる触針を取付けるとともに、他端にバランサ
ウエイトを取付け、スタイラス側をわずかに重く
形成してスタイラスを被測定物の表面に接触さ
せ、このアームを軸方向に移動させてスタイラス
の被測定物の表面形状に倣つた動きをアームに取
付けた差動トランス等で計測し、この差動トラン
スからの信号を記録計などに接続して図形を画か
せ、これにより被測定物の形状測定を行なつてい
る。しかし、このような従来の形状測定器にあつ
ては、図形はいわゆるアナログ量で記録されてい
る為、形状の読取りにあたつては再度何らかの測
定器を用いてデジタル量として読取る必要があ
る。このため、測定が煩雑であるばかりでなく、
デジタル量への変換時に誤差が加わり、形状測定
の精度を低下させるという不都合があり、デジタ
ル量を直読できる形状測定器の開発が望まれてい
る。
このような要望に応えたものとして前記アーム
式の形状測定器において、A/D変換器を付加
し、これによりデジタル量を直読できるようにし
たのもあるが、本質はアナログ量の測定であり、
必ずしも前記不都合は解消されていない。また、
アーム式の形状測定器のアームに、ガラスに目盛
を刻んだリンアスケールを取付け、このリニアス
ケールと対向してインデツクススケースを設け、
これらの両スケールの動きを測定する形式のもの
も考えられているが、アームの円弧運動に伴なう
誤差はまぬがれず、いずれにしても満足のいく形
状測定器は得られていないというのが現状であ
る。
本発明の目的は、デジタル量を直読でき、かつ
測定精度も高い形状測定器を提供するにある。
本発明は、ベツドに移動可能に設けられたテー
ブル上に載物台をテーブルの移動方向と直交する
方向に移動可能に設けるとともに、ベツドに立設
されたコラムに取付けられた検出ヘツドに摺動軸
を摺動自在に設け、この摺動軸は下端に載物台に
対向する測定針を備えるとともに途中をプーリを
介して掛け回わされた吊糸を介してバランサウエ
イトを連結させ、前記テーブルおよび摺動軸の動
きをデジタル信号を取出せる検出機構で検出する
ようにして前記目的を達成しようとするものであ
る。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。
第1図および第2図により全体の概略構成を説
明する。ベツド1上には、ローラ2を介してテー
ブル3が第1図中左右方向すなわち矢印A方向に
移動自在に設けられている。このテーブル3の下
面にはばね4により縮小方向に付勢される割ナツ
ト5が設けられ、この割ナツト5はヘツド1上に
回転自在に設けられた送りねじ軸6に螺合され、
この送りねじ軸6はベツド1の側方に設けられた
後に詳述する駆動機構7に連結されている。この
駆動機構7を駆動することにより送りねじ軸6を
回転させて割ナツト5を進退させ、これによりテ
ーブル3を第1図中矢印A方向に移動できるよう
にされている。また、割ナツト5にはカム機構8
を介してハンドル9が取付けられ、このハンドル
9を操作することにより割ナツト5はカム機構8
により拡開され、送りねじ軸6との螺合がはずれ
るようにされ、これによりテーブル3は手動によ
り自由に矢印A方向に移動させることができるよ
うにされている。
前記テーブル3の下面には縦縞状の目盛を有す
るガラススケール10が固着され、このガラスス
ケール10にはベツド1上に設けられた計測機構
11が対向されて第1の検出機構が構成され、ガ
ラススケール10すなわちテーブル3の移動量を
デジタル量で読取れるようにされている。また、
ベツド1の第1図中両端部にはテーブル3の矢印
A方向の移動量を規制するためのリミツトスイツ
チなどからなる検知機構12がそれぞれ設けられ
ている。
前記テーブル3の上面には、ローラ13を介し
て被測定物を取付けるための載物台14が設けら
れ、この載物台14はテーブル3の移動方向と直
交する方向すなわち第2図中矢印B方向に移動自
在にされている。この載物台14とテーブル3と
の間には引張ばね15が設けられ、これにより載
物台14は第2図中常時左方向に付勢されるとと
もに、この付勢力に抗する方向にマイクロヘツド
16のスピンドル17の先端が当接され、このス
ピンドル17はブラケツト18を介してテーブル
3に固定されている。これにより、マイクロヘツ
ド16を回転させることにより、引張ばね15の
作用と相俟つて載物台14を所定量づつ計測しつ
つ矢印B方向に移動できるようにされている。
前記ベツド1の後部にはコラム19が立設さ
れ、このコラム19の前面に設けられたガイド2
0には検出ヘツド21が上下動可能に取付けられ
ている。この検出ヘツド21はハンドル22を回
転させることにより上下動されるとともに、クラ
ンプねじ23により固定されるようになつてい
る。
第3図は、前記コラム19の内部構造を示す図
で、コラム19の内部中心には上下方向に剛性の
大きなコラム調整棒24が設けられている。この
コラム調整棒24の外周面所定位置には四面の平
落し加工が施されて角柱部が形成され、これらの
各平面にはコラム19に進退可能に取付けられた
調整ねじ25が当接され、これらの調整ねじ25
を調整することによりコラム19の曲り等を修正
できるようになつている。
第4図ないし第7図は検出ヘツド21の内部構
造を示す図で、検出ヘツド21は前記コラム19
のガイド20に係合する蟻溝26を有するフレー
ム27を備え、このフレーム27には前記ハンド
ル22およびクランプねじ23が取付けられ、こ
のハンドル22の中心に設けられた軸28にはピ
ニオン29が固着され、このピニオン29には中
間歯車30を介して前記ガイド20に設けられた
ラツク31に噛合されている。これにより、ハン
ドル22を回転させるとフレーム27がラツク3
1に沿つて上下動し、検出ヘツド21のコラム1
9に対する上下位置を任意に選択できるようにな
つている。
前記フレーム27の前面はカバー32により覆
われ、このカバー32内においてフレーム27に
は支持フレーム33を介してガイドブロツク34
が取付けられている。このガイドブロツク34は
厚肉角筒状に形成され、このガイドブロツク34
の内部に貫通形成された角孔35内には摺動軸と
しての中空の角軸36が摺動自在に嵌挿されてい
る。この角軸36の外周四面の中央部には、その
長手方向に溝37が全長に亘つて形成されてい
る。また、前記ガイドブロツク34の各面の上下
部には、それぞれ2列3段の空気供給孔38が設
けられ、これらの空気供給孔38の外端には図示
しない空気配管が接続されるとともに、内端のノ
ズルは前記角軸36の各面に設けられた溝37の
両側の面に対向して開口されている。これによ
り、各空気供給孔38に圧縮空気が供給される
と、空気供給孔38の内端のノズルから噴出した
空気が角軸36と角孔35との間に入り込み、角
軸36を角孔35から浮かした状態にし、いわゆ
る空気軸受が形成されるようになつている。
前記角軸36の相対向した一対の側面すなわち
第7図中左右の側面の中央には、それぞれ長孔3
9,40が角軸36の上下方向の移動距離より長
くなるように設けられている。この左方の長孔3
9内には、ガイドブロツク34に固定された発光
素子取付台41の突出部42が挿入され、この突
出部42の先端には上下4個の発光素子43が取
付けられている。一方、右方の長孔40内には、
縦縞状の目盛を有する長尺のガラスからなるリニ
アスケール44がはめ込まれている。また、前記
発光素子43に対向した位置において、リニアス
ケール44に近接して同じく縦縞状の目盛を有す
るインデツクススケール45が配置され、このイ
ンデツクススケール45はガイドブロツク34に
取付けられた発光素子取付台46の突出部47の
先端に固着され、このインデツクススケール45
の内側において発光素子取付台46に前記発光素
子43に対応して上下4個の受光素子48が取付
けられている。これにより角軸36のガイドブロ
ツク34内での上下方向の移動に伴なうリニアス
ケール44とインデツクススケール45との相対
移動を発光素子43と受光素子48とによりデジ
タル量として読取れるようにされている。また、
これらの発光素子43、リニアスケール44、イ
ンデツクススケール45および受光素子48によ
り第2の検出機構が構成されている。
前記角軸36の下端には被測定物の表面に当接
する測定針(スタイラス)49が取付けられると
ともに、上端には取付板50を介して吊糸51の
一端が取付けられている。この吊糸51は二つの
プーリ52,53を掛け回されて他端がバランサ
ウエイト54の上端に固着され、このバランサウ
エイト54の重さは角軸36側よりわずかに軽く
なるようにされ、自然状態で角軸36がゆつくり
と下がるようにされている。
前記プーリ52,53は、それぞれ上部支持フ
レーム55にスラスト空気筒56を介して取付け
られた中空軸57に回転自在に支持されている。
この中空軸57の一端は閉塞されるとともに、他
端は空気配管58に接続され、さらに前記プーリ
52,53が取付けられる中間部には多数の空気
噴出口59が設けられ、この空気噴出口59から
の空気がプーリ52,53と中空軸57との間の
隙間に入つていわゆる空気軸受が形成されるよう
になつている。また、前記スラスト空気筒56の
内には軸方向に複数本の孔60が設けられ、この
孔60の一端は前記プーリ52,53の端面に向
つて開口されるとともに、他端は貫孔61および
周溝62を介して上部支持フレーム55に設けら
れた空気孔63に連通され、この空気孔63には
空気配管64が連結されている。これにより、空
気配管64から供給された空気が空気孔63、周
溝62および貫孔61を通つて孔60内に入り、
スラスト空気筒56の端面とプーリ52,53の
端面との間に噴出してプーリ52,53のスラス
ト面の摩擦が少なくなるようにされている。
前記上部支持フレーム55にはギヤ付モータ6
5が取付けられ、このモータ65の出力軸に固定
された巻上プーリ66にはワイヤ67の一端が固
着されている。このワイヤ67の途中は中間プー
リ68に巻回されたのち、その他端は、案内筒6
9に固着されている。この案内筒69は、前記上
部支持フレーム55とガイドブロツク34に固定
されたブラケツト70との間に設けられたスプラ
インを有する案内軸71に上下動自在に設けられ
ている。また、この案内筒69の上端面には、前
記角軸36の上端に固定された取付板50の先端
下面が対向され、この下面に設けられた半球状の
突部72で案内筒69の上端面に接触可能にされ
ている。さらに、案内筒69の側面には鉄板から
なる作動部材73が固着され、この作動部材73
が案内筒69の上下の移動に伴なつて移動可能な
ストロークの上端および下端位置においてそれぞ
れリードスイツチからなる検知機構74,75が
設けられている。この検知機構74,75は、前
記作動部材73が侵入可能な溝を有するとともに
(第4図参照)、上部の検知機構74は上部支持フ
レーム55に、下部の検知機構75はブラケツト
70に取付けられている。これにより、モータ6
5の駆動により案内筒69が上下動され、この上
下動の上限および下限は作動部材73と検知機構
74,75により検知され、さらに案内筒69の
上下動に伴ない通常状態では角軸36が上下動す
るようになつている。なお、第4図中符号76
は、上部支持フレーム55に固着された角軸36
のストツパを示す。
第8図ないし第12図は駆動機構7の内部構造
を示す図で、駆動機構7はベツド1に固着される
ベースブラケツト77を備え、このベースブラケ
ツト77には駆動モータ78が取付けられてい
る。このモータ78の出力軸にはカツプリング7
9を介して第1のギヤボツクス80が連結され、
このギヤボツクス80は内部にウオーム81およ
びウオームホイール82を備えている。この第1
のギヤボツクス80には中間ギヤ83,84を介
して第2のギヤボツクス85が連結され、この第
2のギヤボツクス85の入力軸86には途中には
すば歯車87およびウオーム88が固定され、こ
れらのはすば歯車87およびウオーム88にはそ
れぞれ第1出力軸89に固定されたはすば歯車9
0および第2出力軸91に固定されたウオームホ
イール92が噛合されている。これにより、第2
のギヤボツクス85の第1出力軸89から高速
の、第2出力軸91から低速の回転数が取出せる
ようになつている。また、これらの第1出力軸8
9および第2出力軸91の出力側にはそれぞれギ
ヤ93,94が固着されている。
前記第2のギヤボツクス85の出力側ギヤ9
3,94には、ギヤ・クラツチボツクス95の第
1、第2ギヤ96,97がそれぞれ噛合されてい
る。このギヤ・クラツチボツクス95は第1〜第
4クラツチ98,99,100,101を備え、
これらのクラツチ98〜101の一側すなわち第
2のギヤボツクス85に面した側には、第12図
に示されるように、それぞれ第1、第2、第3、
第4ギヤ96,97,102,103が固着さ
れ、この第3、第4ギヤ102,103は中間ギ
ヤ104により連動するようにされている。ま
た、第3ギヤ102は出力段ギヤとされている。
前記第1〜第4クラツチ98〜101の他側す
なわち第2ギヤボツクス85と反対側には、第1
1図に示されるように、それぞれ第5、第6、第
7、第8ギヤ105,106,107,108が
固着されている。これらの第5、第6ギヤ10
5,106の間、第5、第7ギヤ105,107
の間および第6、第8ギヤ106,108の間は
それぞれ中間ギヤ109,110,111により
連動するようにされている。これにより、各クラ
ツチ98〜101を適宜オン、オフすることによ
つて出力段の第3ギヤ102に4種の異なる回転
数を伝達できるようになつている。
すなわち、第1クラツチ98と第3クラツチ1
00とをオンとし、第2クラツチ99と第4クラ
ツチ101とをオフとすると、第2のギヤボツク
ス85の高速で回転している側のギヤ93の回転
が第1ギヤ96、第1クラツチ98、第5ギヤ1
05、中間ギヤ110、第7ギヤ107および第
3クラツチ100を経て第3ギヤ102に伝達さ
れ(実線の矢印A参照)、一番高速の回転が得ら
れる。次に、第1、第4クラツチ98,101を
オンし、第2、第3クラツチをオフすると、前記
高速のギヤ93の回転が第1ギヤ96、第1クラ
ツチ98、第5ギヤ105、中間ギヤ109、第
6ギヤ106、中間ギヤ111、第8ギヤ108
および第4クラツチ101、第4ギヤ103およ
び中間ギヤ104を経て第3ギヤ102に伝達さ
れ(破線の矢印B参照)、二番目に高速の回転が
得られる。次に、第2、第3クラツチ99,10
0をオンし、第1、第4クラツチ98,101を
オフすると、第2のギヤボツクス85の低速で回
転している側のギヤ94の回転が第2ギヤ97、
第2クラツチ99、第6ギヤ106、中間ギヤ1
09、第5ギヤ105、中間ギヤ110、第7ギ
ヤ107および第3クラツチ100を経て第3ギ
ヤ102に伝達され(一点鎖線の矢印C参照)、
三番目に高速の回転数が得られる。次に、第2、
第4クラツチ99,101をオンし、第1、第3
クラツチ98,100をオフすると、前記低速の
ギヤ94の回転が第2ギヤ97、第2クラツチ9
9、第6ギヤ106、中間ギヤ111、第8ギヤ
108、第4クラツチ101、第4ギヤ103お
よび中間ギヤ104を経て第3ギヤ102に伝達
され(二点鎖線の矢印D参照)、一番低速の回転
が得られる。
前記第3ギヤ102には連結板112およびク
ラツチ113を介して出力回転軸114が連結さ
れている。この回転軸114は軸受115を介し
て前記第2のギヤボツクス85に支持され、かつ
回転軸114の軸受115からの突出部には出力
ギヤ116および手動回転用プーリ117が固定
されている。この出力ギヤ116は前記第1図に
おける送りねじ軸6の右端に固定されたギヤ11
8に噛合され、駆動機構7の駆動力が送りねじ軸
6に伝達されるようになつている。一方、手動回
転用プーリ117の周面には、第10図に示され
るように、手動回転軸119の一端に固定された
ゴムバツド120が当接可能にされている。この
手動回転軸119は、第2のギヤボツクス85の
上面に設けられた軸受121に回転自在かつ摺動
自在に支持され、かつ手動回転軸119の他端に
は手動つまみ122が軸方向移動可能かつ回転不
可能に設けられ、さらに手動回転軸119の端面
には回転軸移動ねじ123が螺合されている。こ
のねじ123は手動つまみ122に軸受メタル1
24を介して当接され、このねじ123を回転さ
せることによりねじ123と手動回転軸119と
の螺合状態が変化し、これにより回転軸119が
軸受121内で第10図中左右方向に移動できる
ようにされている。この回転軸119の一端部す
なわち、ゴムバツド120が設けられた端部と軸
受121との間には圧縮ばね125が介装され、
回転軸119は常時手動回転用プーリ117側に
付勢されている。このため、クラツチ113がオ
フされている状態で、かつ、ねじ123がゆるめ
られてゴムバツド120が手動回転用プーリ11
7に当接され、手動つまみ122が回動される
と、つまみ122と回転軸119との間に設けら
れた止めねじ126と溝127との作用により回
転軸119が回転され、ゴムバツド120に偏心
位置で当接されたプーリ117が回転され、出力
回転軸114に固定された出力ギヤ116が回転
されるようになつている。
なお、第8〜11図において符号128は駆動
機構7のカバーを示し、また第1図において符号
130は各駆動部の操作盤を示し、この操作盤1
30により電源の入切、テーブル3の送り方向お
よび送り速度、ならびに測定針49の上下動等の
操作を行なえるようになつている。
このような構成において、ギヤ付モータ65を
駆動し、ワイヤ67、案内筒69および取付板5
0を介して角軸36を上昇させ、測定針49を載
物台14から離す。ついで、被測定物を載物台1
4上に固定し、マイクロヘツド16を操作して被
測定物の被測定断面を設定する。この状態で駆動
機構7を駆動して測定針49を被測定物の被測定
断面の一端に位置させ、かつ検出ヘツド21内の
ギヤ付モータ65を駆動して案内筒69を最下位
位置すなわち作動部材73が下方の検知機構75
により検出される位置に降下させる。これに伴な
い角軸36も順次降下し、この角軸36の降下は
測定針49が被測定物に当接することにより停止
する。ここで測定筒所の微調整を手動などにより
行なう。
ついで、駆動機構7の所定の速度を選択して操
作盤130のスイツチを操作すると、駆動機構7
の駆動モータ78および各クラツチ98〜101
が指令に従つて駆動され、所定方向、所定速度で
送りねじ軸6が駆動される。これにより、送りね
じ軸6に割ナツト5を介して連結されているテー
ブル3が所定方向に送られることとなる。このテ
ーブル3の移動により載物台14上の被測定物も
移動し、測定針49は被測定物の表面の凹凸に沿
つて上下動しながら被測定物の所定断面における
表面形状の測定が行なわれることとなる。この
際、角軸36はガイドブロツク34に空気軸受に
より支持されるとともに、吊糸51が掛回わされ
るプーリ52,53も空気軸受により支持され、
さらに角軸36の重量の大部分はバランサウエイ
ト54とバランスされてわずかな重量のみが測定
針49を介して被測定物に加わるのみであるから
測定針49は被測定物の表面形状に十分倣つた測
定ができる。
また、テーブル3の移動量は、ガラススケール
10と計測機構11とによりデジタル量として計
測され、一方摺動軸としての角軸36の移動量は
リニアスケール44とインデツクススケール45
との動きを発光素子43と受光素子48とにより
デジタル量として計測され、これらの計測値は図
示しない表示装置に表示されるとともに、記録計
に記録されるとともに、プリンタで印字される。
さらに、測定にあたり検出ヘツド21の上下の位
置決めは、クランプねじ23を緩めるとともにハ
ンドル22を動かして行ない、この後クランプね
じ23で固定する。
上述のように本実施例によれば、被測定物の表
面形状を測定するにあたり、上下方向に直線的に
移動する測定針49を用いて行なうため、従来の
アーム式では避け得なかつた円弧誤差を全くなく
すことができる。また、測定針49を有する角軸
36は空気軸受で支持されるとともに、角軸36
はバランサウエイト54によりバランスされ、か
つ吊糸51も空気軸受で支持されたプーリ52,
53で受けられているから、測定針49の移動は
極めて円滑にでき、従来のように急傾斜のところ
で引掛けたり、折損したりすることがなく、かつ
測定誤差を発生させることが少ない。例えば、従
来の形状測定器においては支点が板ばねとなつて
おり被測定物にたいして測定針が追従する角度は
75度〜78度程度であつたが、空気軸受にしたこと
により83度の傾斜でも容易に上昇することが解つ
た。さらに、測定針49の移動量およびテーブル
3の移動量は、共にデジタル量で測定できるので
精密な測定を行なうことができる。
なお、実施にあたり、デジタル量を検出する検
出機構は、ガラスなどのスケールと光学素子との
組合によるものに限らず、電磁気的なもの例えば
インダクトシン、マグネスケールなどでもよい。
また、角軸36やプーリ52,53の摺動部は必
ずしも空気軸受としなくともよいが、空気軸受と
した方が摺動抵抗が極めて少なくなり、測定精度
を向上できる。
〔発明の効果〕
本発明は上述の構成を有するものであるから、
次のとおりの効果を奏する。
(1) ベツドに移動可能に設けられたテーブルと、
このテーブルを移動させる駆動機構と、前記テ
ーブルのベツドに対する移動量をデジタル信号
として検出する第1の検出機構を備えているか
ら、被測定物の表面形状の測定に際して一次方
向の移動を直接デジタル信号として直読みで
き、正確に読み取ることができる。
(2) テーブルに設けられた該テーブルの移動方向
に対し直交する方向に移動可能にされた載物台
と、前記ベツドに立設されたコラムに取付けら
れた検出ヘツドと、この検出ヘツドに空気軸受
を介して摺動自在に設けられるとともに下端に
前記載物台に対向される測定針を有する摺動軸
とを備えているから、従来のアーム式では避け
得なかつた円弧誤差を全くなくすことができ
る。また、測定針を有する摺動軸は空気軸受で
支持されるとともに、摺動軸はバランサウエイ
トによりバランスされ摺動軸は非常にスムーズ
に行なえ、誤差を生ずることがない。
(3) この摺動軸に吊糸を介して連結されるととも
に該摺動軸側の重量よりわずかに軽くされたバ
ランサウエイトと、前記吊糸の途中を支持する
空気軸受を有するプーリと、前記摺動軸の移動
量をデジタル信号として検出する第2の検出機
構とを備えているから測定針の移動は極めて円
滑にでき、従来のように急傾斜のところで引掛
けたり、折損したりすることがなく、かつ測定
誤差を発生させることが少ない。例えば、従来
の形状測定器においては支点が板ばねとなつて
おり被測定物にたいして測定針が追従する角度
は75度〜78度程度であつたが、空気軸受にした
ことにより83度の傾斜でも容易に上昇すること
ができる。さらに、測定針の移動量およびテー
ブルの移動量は、共にデジタル量で測定できる
ので精密な測定を行なうことがきる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る形状測定器の一実施例を
示す要部を断面した正面図、第2図は要部を断面
した第1図の拡大右側面図、第3図は第2図の
−線断面図、第4図は第1図の実施例に用いら
れる検出ヘツドの要部を断面した側面図、第5図
は第4図の−線断面図、第6図は第4図の
−線断面図、第7図は第5図の−線断面
図、第8図は第1図の実施例に用いられる駆動機
構の横断面図、第9図は第8図の−線に沿い
かつ要部を切欠いた断面図、第10図は第8図の
−線断面図、第11図は第8図のXI−XI線断
面図、第12図は第11図のXII−XII線矢視図であ
る。 1……ベツド、3……テーブル、6……送りね
じ軸、7……駆動機構、10,11……第1の検
出機構を構成するガラススケールおよび計測機
構、14……載物台、16……マイクロヘツド、
19……コラム、21……検出ヘツド、34……
ガイドブロツク、36……摺動軸としての角軸、
38……空気供給孔、43,44,45,48…
…第2の検出機構を構成する発光素子、リニアス
ケール、インデツクススケール、受光素子、49
……測定針、51……吊糸、52,53……プー
リ、54……バランサウエイト、56……スラス
ト空気筒、57……中空軸、59……空気噴出
口、60……孔、65……ギヤ付モータ、66…
…巻上プーリ、67……ワイヤ、69……案内
筒、78……駆動モータ、80……第1のギヤボ
ツクス、85……第2のギヤボツクス、95……
ギヤ・クラツチボツクス、114……出力回転
軸、116……出力軸、130……操作盤。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ベツドに移動可能に設けられたテーブルと、
    このテーブルを移動させる駆動機構と、前記テー
    ブルのベツドに対する移動量をデジタル信号とし
    て検出する第1の検出機構と、前記テーブルに設
    けられ該テーブルの移動方向に対し直交する方向
    に移動可能にされた載物台と、前記ベツドに立設
    されたコラムに取付けられた検出ヘツドと、この
    検出ヘツドに空気軸受を介して上下方向摺動自在
    に設けられるとともに下端に前記載物台に対向さ
    れる測定針を有する角形摺動軸と、この摺動軸に
    吊糸を介して連結されるとともに該摺動軸側の重
    量よりわずかに軽くされたバランサウエイトと、
    前記吊糸の途中で該摺動軸とバランサウエイトと
    を均衡支持するとともに空気軸受を介し回動自在
    とされた少なくとも2以上のプーリーと、前記摺
    動軸の上下方向の移動量をデジタル信号として検
    出する第2の検出機構とを備えてなり、前記測定
    子が前記載物台上の被測定物の水平方向の動きに
    伴つて変化するその表面形状に連続追従できるよ
    う構成したことを特徴とする形状測定器。
JP13227278A 1978-10-26 1978-10-26 Shape measuring instrument Granted JPS5558401A (en)

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