表面性狀測量儀的制作方法

專利名稱：表面性狀測量儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種表面性狀測量儀。詳細而言，涉及一種能夠更換具有用于與被測量物的表面相接觸的測針的測量臂的表面性狀測量儀。
背景技術：
公知有如下表面性狀測量儀，S卩，在使測針與被測量物的表面相接觸的狀態下，使測針沿著被測量物的表面移動，此時，檢測測針的因被測量物的表面形狀、表面粗糙度而產生的位移(與測針的移動方向正交的方向的位移)，根據該測針的位移測量被測量物的表面形狀、表面粗糙度等表面性狀。在表面性狀測量儀中，提出有如下表面性狀測量儀，S卩，為了能夠測量被測量物的各種形狀的測量部位，而預先準備了各種形狀的測針(測量臂)，能夠根據被測量物的測量 部位形狀更換最合適的測針來進行測量。例如，在文獻1(DE19617022C1公報)中，提出了能夠在殼體的外側更換測量臂的輪廓測量儀，該輪廓測量儀具有立柱，其豎立設置在基座上；保持件，其借助調整裝置以能夠升降的方式設置在該立柱上；殼體，其設置在該保持件上；杠桿，其以借助直線電機能夠向水平方向移動的方式設置在該殼體內；測量臂，其在殼體的外側借助連結部件與杠桿相連結；以及測針，其設置在該測量臂的頂端。在上述輪廓測量儀中，由于能夠在殼體的外側更換測量臂，因此能夠容易地進行測量臂的更換作業，但是由于與被測量物相接觸的測針、測量臂的軸線和用于檢測包括該測針在內的測量臂的位移的檢測器發生偏移(offset)，因此易于產生誤差。另外，由于能夠裝卸測量臂的連結部件位于殼體的外側，因此若在測量臂、測針上作用有外力而使測量臂從連結部件脫離，則測量臂易于脫落。這樣，會導致測量臂、測針破損。而且，由于連結部件暴露于殼體的外側，因此在測量時，也可能連結部件與被測量物相互干擾而導致連結部件破損，此外也容易被所使用的外部環境污染。另外，在上述輪廓測量儀等表面性狀測量儀中，需要根據被測量物的材質、形狀等將測針與被測量物的表面相接觸的壓力、即測量力調整為最合適的測量力。通常，在更換了測量臂的情況下，所更換的測量臂的重量與原來的測量臂的重量大多不相同，因此，測量臂的平衡被破壞，產生了測量誤差。因此，在每次更換測量臂時，在調整測量力之前都需要調整測量臂的平衡，即調整平衡以使測量臂保持大致水平。以往，在更換測量臂時，首先，將必須測量臂的頂端的測針載置在電子天平等用于測量力的測量設備上，在該狀態下調整測量力調整機構以使得測量設備的值為0，因此存在有使用方便性差、作業效率差這樣的問題。

發明內容
本發明的目的在于解決上述問題，提供一種高精度而且能夠減少測針、測量臂等的污染破損的表面性狀測量儀，該表面性狀測量儀即使更換測量臂，也能自動調整測量臂的平衡，從而能夠期待提高使用方便性及作業效率。本發明的表面性狀測量儀具有檢測部件、用于載置被測量物的工作臺以及用于使上述檢測部件與上述工作臺相對移動的相對移動機構，該檢測部件具有測量臂，其以支承軸為支點能夠進行圓弧運動地支承在主體上；測針，其設置在該測量臂的頂端；位移檢測器，其用于檢測上述測量臂的圓弧運動量；以及殼體，其用于覆蓋上述主體；該表面性狀測量儀在使上述測針與被測量物的表面相接觸的狀態下，一邊利用上述相對移動機構使上述檢測部件與上述工作臺相對移動，一邊利用上述位移檢測器檢測上述測量臂的圓弧運動量，根據該圓弧運動量來測量被測量物的表面性狀，其特征在于，上述測量臂包括 第I測量臂，其在上述殼體內以上述支承軸為支點能夠進行圓弧運動地支承在上述主體上；以及第2測量臂，其借助裝卸機構以能夠裝卸的方式設置在該第I測量臂的頂端，在該第2測量臂的頂端具有上述測針；上述裝卸機構配置在上述殼體內，上述位移檢測器包括標尺，其配置在上述主體與上述測量臂中的任意一者上；以及檢測頭，其以與上述標尺相對的方式配置在上述主體與上述測量臂中的另一者上；上述標尺的檢測面配置在上述測量臂的軸線上并且配置在測量臂的圓弧運動面上。
根據這種結構，由于位移檢測器包括標尺和檢測頭，標尺的檢測面配置在測量臂的軸線上并且配置在測量臂的圓弧運動面上，因此能夠減少由偏移等造成的誤差并能夠期待高精度的測量。另外，由于在頂端具有測針的第2測量臂以借助裝卸機構能夠裝卸的方式構成，因此能夠更換為具有最適合于被測量物的測量部位形狀的測針的測量臂來進行測量。此時，由于裝卸機構配置在殼體內，因此即使在測量臂、測針上作用有外力而測量臂從裝卸機構脫離，也能夠減少測量臂脫落的可能性。因而，能夠防止測量臂、測針破損。而且，由于裝卸機構位于殼體的內部，因此也不用擔心裝卸機構撞擊被測量物，因此也能夠減少裝卸機構的因與被測量物的撞擊造成的破損、由外部環境導致的污染。而且，由于裝卸機構配置在殼體內，即由于裝卸機構靠近測量臂的支點，因此在裝卸測量臂時，能夠減少施加在支點上的力矩，能夠期待支點的軸承的負載降低、防止破損效果。在本發明的表面性狀測量儀中，優選的是，上述裝卸機構具有 第I板，其設置在上述第I測量臂的頂端；第2板，其設置在上述第2測量臂的基端；定位機構，其在使上述第2板與上述第I板相對時將上述第2板相對于上述第I板定位在規定的位置；磁體，其設置在上述第I板與上述第2板中的任意一者上；以及磁性體，其設置上述第I板與上述第2板中的另一者上，用于與上述磁體相吸附；上述定位機構具有 第I就位部，其配置有一對圓柱狀定位構件，該一對圓柱狀定位構件沿著上述測量臂的軸向配置，該一對圓柱狀定位構件相平行且隔開規定間隔；第2就位部，其配置有一對圓柱狀定位構件并且第2就位部設置為在上述測量臂的軸向上與上述第I就位部分開，該一對圓柱狀定位構件沿著上述測量臂的軸向配置，該一對圓柱狀定位構件相平行且隔開規定間隔；第3就位部，其配置有一對圓柱狀定位構件，該一對圓柱狀定位構件與上述測量臂的軸向呈直角且該一對圓柱狀定位構件隔開規定間隔；以及卡合球部，其設置為分別與該第I就位部、第2就位部及第3就位部相對應，并能夠與這些就位部卡合脫離；上述第I就位部、第2就位部及第3就位部配置在上述第I板與上述第2板中的任意一者上，上述卡合球部配置在上述第I板與上述第2板中的另一者上。在本發明中，由于裝卸機構配置在殼體內，因此在進行測量臂的更換作業時，難以目視確認是否正確地安裝了測量臂。關于這一點，根據上述結構，若使第2板與第I板在大致對齊的位置相對，則借助于磁體和用于與該磁體相吸附的磁性體，第I板與第2板吸附在一起。此時，由于用于將第2板相對于第I板定位在規定的位置的定位機構包括隔開規定間隔地平行配置有一對圓柱狀定位構件的第I就位部、第2就位部、第3就位部、以及被設置為分別與這些就位部相對應的卡合球部，因此各卡合球部被用于構成各就位部的一對圓柱狀定位構件引導并嵌入這些構件之間的正確位置，因此即使不能夠目視確認，通過使第2板與第I板在大致對齊的位置相對的單觸連接(one touch)操作，也能夠準確地進行測量臂的更換作業。另外，在第I板與第2板吸附在一起的狀態下，利用第3就位部進行測量臂的軸向的位置限制，而且利用第I就位部、第2就位部進行以與第3就位部卡合的卡合球部為中心 的旋轉方向的限制，因此能夠準確地將第I板與第2板定位為規定的關系。而且，在該狀態下，第I就位部與第2就位部被設置為在測量臂的軸向上分開，因此能夠以比較緊湊的結構而且較小的力來保持測量臂。而且，在測量等時，如果在測針、測量臂上作用有比磁體的吸附力大的外力，則第I板與第2板的結合脫離。這樣，由于這種程度以上的外力未作用于測針、測量臂、檢測部件內部的機構，因此也能夠防止這些構件破損于未然。在本發明的表面性狀測量儀中，優選的是，上述定位機構包括形成在上述第I板與上述第2板中的一者上的至少兩個卡合孔、以及配置在上述第I板與上述第2板中的另一者上的用于與上述各卡合孔相卡合的至少兩個卡合銷。根據這種結構，若使第2板與第I板相對，則配置在第I板與第2板中的另一者上的卡合銷卡合在形成在第I板與第2板中的一者上的卡合孔內，因此能夠可靠地使第I板與第2板結合在一起。另外，在測量等時，即使當在測針、測量臂上作用有比磁體的吸附力大的外力而第I板與第2板的結合欲脫離時，由于卡合銷勾掛在卡合孔內，因此難以脫離。在本發明的表面性狀測量儀中，優選的是，上述卡合銷的突出量設定為在該卡合銷開始與上述卡合孔卡合之后上述磁性體吸附在上述磁體上。根據這種結構,在使第2板與第I板相對時，以在卡合銷開始與卡合孔卡合之后磁性體吸附在磁體上的方式設定卡合銷的突出量，因此即使不能夠目視確認，也能夠利用磁體的吸附力憑觸覺掌握第2板相對于第I板結合在準確的位置的情況。在本發明的表面性狀測量儀中，優選的是，用于構成上述各就位部的一對圓柱狀定位構件及上述卡合球部由導電性材料形成，在上述定位機構上形成有多個就位傳感器，該多個就位傳感器根據用于構成上述各就位部的一對圓柱狀定位構件和用于與構成上述各就位部的一對圓柱狀定位構件卡合脫離的卡合球部之間的接觸、分開而接通斷開，該表面性狀測量儀具有接觸檢測電路，該接觸檢測電路用于根據這些就位傳感器的接通斷開來檢測構成上述各就位部的一對圓柱狀定位構件和用于與構成上述各就位部的一對圓柱狀定位構件卡合脫離的卡合球部之間的接觸、分開。根據這種結構，由于能夠利用接觸檢測電路根據這些就位傳感器的接通斷開來檢測構成上述各就位部的一對圓柱狀定位構件和用于與構成上述各就位部的一對圓柱狀定位構件卡合脫離的卡合球部之間的接觸、分開，因此在更換測量臂時，能夠確認是否能夠適當地更換測量臂。另外，在測量時，能夠判斷測量臂在中途脫離的情況，因此能夠進行準確的測量作業。在本發明的表面性狀測量儀中，優選的是，該表面性狀測量儀具有驅動停止部件，當在上述接觸檢測電路中檢測到任意一個就位傳感器斷開的情況時，該驅動停止部件使上述相對移動機構的驅動停止。根據這種結構，若在接觸檢測電路中檢測到任意一個就位傳感器斷開的情況，則利用驅動停止部件使相對移動機構的驅動停止，因此例如即使在測量臂從裝卸機構等脫離的情況下，由于相對移動機構的驅動停止，因此也能夠安全地進行測量作業。
本發明的表面性狀測量儀具有檢測部件、用于載置被測量物的工作臺以及用于使上述檢測部件與上述工作臺相對移動的相對移動機構，該檢測部件具有測量臂，其以支承軸為支點能夠進行圓弧運動地支承在主體上；測針，其設置在該測量臂的頂端；位移檢測器，其用于檢測上述測量臂的圓弧運動量；以及測量力施加部件，其向圓弧運動方向對上述測量臂施力而對上述測針施加測量力；該表面性狀測量儀在使上述測針與被測量物的表面相接觸的狀態下，一邊利用上述相對移動機構使上述檢測部件與上述工作臺相對移動一邊利用上述位移檢測器檢測上述測量臂的圓弧運動量，根據該圓弧運動量來測量被測量物的表面性狀，其特征在于，上述測量臂包括 第I測量臂，其以上述支承軸為支點能夠進行圓弧運動地支承在上述主體上；以及第2測量臂，其借助裝卸機構以能夠裝卸的方式設置在該第I測量臂的頂端，在該第2測量臂的頂端具有上述測針；上述測量力施加部件包括用于以上述支承軸為支點向圓弧運動方向對上述測量臂施力的音圈，該表面性狀測量儀具有平衡調整部件，在更換了上述第2測量臂之后，該平衡調整部件對通入上述音圈的電流進行調整而調整上述測量臂的平衡。根據這種結構，由于測量臂包括以支承軸為支點能夠進行圓弧運動地支承在主體上的第I測量臂、以及借助裝卸機構以借助裝卸機構能夠裝卸的方式設置在該第I測量臂的頂端并在頂端具有測針的第2測量臂，因此能夠更換具有測針的第2測量臂。因而，能夠使用具有最適合于被測量物的測量部位的形狀的測針的測量臂來進行測量。此時，在更換了第2測量臂的情況下，即使新的第2測量臂的重量與前一個第2測量臂的重量不同，也能夠利用平衡調整部件來對通入音圈的電流進行調整而自動地調整測量臂的平衡，因此能夠減少伴隨著測量臂的更換的測量誤差，并且能夠期待提高使用方便性及作業效率。在本發明的表面性狀測量儀中，優選的是，上述平衡調整部件一邊監視上述測量臂的由上述位移檢測器檢測出的圓弧運動量一邊對通入上述音圈的電流進行調整，在上述測量臂的圓弧運動量成為預先設定的設定值的階段結束平衡調整。根據這種結構，由于利用平衡調整部件一邊監視測量臂的由位移檢測器檢測出的圓弧運動量一邊對通入音圈的電流進行調整，在測量臂的圓弧運動量成為預先設定的設定值的階段結束平衡調整，因此能夠準確地進行測量臂的平衡調整。在本發明的表面性狀測量儀中，優選的是，上述測針在上述測量臂的頂端具有分別向上述圓弧運動方向突出的一對測針，上述音圈構成了測量臂姿勢切換機構，該測量臂姿勢切換機構用于切換為上述測量臂被向上述圓弧運動方向的一個方向施力的姿勢及被向另一個方向施力的姿勢。根據這種結構，由于在測量臂的頂端具有分別向圓弧運動方向突出的一對測針，因此如果利用測量臂姿勢切換機構切換測量臂被施力的方向，即，如果切換為測量臂被向圓弧運動方向的一個方向施力的姿勢及向被另一個方向施力的姿勢，則例如能夠測量孔的上下表面的表面性狀、板狀被測量物的表背面的表面性狀。在本發明的表面性狀測量儀中，優選的是，該表面性狀測量儀具有速度控制機構，該速度控制機構用于在利用上述測量臂姿勢切換機構對上述測量臂的姿勢進行切換動作時將上述測量臂的切換動作速度控制為預先設定的速度。根據這種結構，若測量臂從圓弧運動方向的一個方向(例如上方)向另一個方向(例如下方)切換動作，則測量臂的切換動作速度被速度控制機構控制為預先設定的速度，因此能夠將測量臂的切換動作速度抑制在一定速度以下。因此，例如在孔的內表面測量中， 能夠抑制測針撞擊孔的內表面時的沖擊，因此能夠減少測針、被測量物的損傷。


圖I是表示本發明的實施方式的表面性狀測量儀的立體圖。圖2是表示該實施方式的X軸驅動機構及測針位移檢測部件的圖。圖3是表示該實施方式的測量臂與位移檢測器的關系的俯視圖。圖4是表示該實施方式的測量臂及測量臂姿勢切換機構的圖。圖5是表示該實施方式的測量姿勢 測量力控制電路的圖。圖6是表示該實施方式的裝卸機構的分解立體圖。圖7是表示該實施方式的接觸檢測電路的圖。圖8是表示該實施方式的控制系統的框圖。圖9是表示在該實施方式中測量孔的內周面的上下表面的例子的圖。圖10是表示在該實施方式中測量厚度的例子的圖。圖11是表示該實施方式的測量臂的平衡調整的過程的流程圖。圖12是表示該實施方式的測量臂的平衡調整的其他過程的流程圖。圖13是表示該實施方式的測量臂的平衡調整的另一其他過程的流程圖。圖14是表示該實施方式的測量姿勢 測量力控制電路的其他例子的圖。
具體實施例方式表面件狀測量儀的說明(參照圖I 圖8)如圖I所示，本實施方式的表面性狀測量儀具有基座I ;工作臺10，其載置在該基座I上并在上表面載置被測量物；測針位移檢測部件20，其具有用于與被測量物的表面相接觸的測針26A、26B ;以及相對移動機構40，其用于使該測針位移檢測部件20與工作臺10相對移動。相對移動機構40具有Y軸驅動機構41，其設置在基座I與工作臺10之間，用于使工作臺10向水平方向的一個方向(Y軸方向)移動；立柱42，其豎立設置在基座I的上表面上；z滑動件43，其以能夠向上下方向(Z軸方向)移動的方式設置在該立柱42上；Z軸驅動機構44，其用于使該Z滑動件43沿上下方向升降；以及X軸驅動機構45，其設置在Z滑動件43上，用于使測針位移檢測部件20向與工作臺10的移動方向(Y軸方向)及Z滑動件43的移動方向(Z軸方向)正交的方向(X軸方向)移動。因而,相對移動機構40由三維移動機構構成，該三維移動機構包括用于使工作臺10向Y軸方向移動的Y軸驅動機構41、用于使測針位移檢測部件20向Z軸方向移動的Z軸驅動機構44、以及用于使測針位移檢測部件20向X軸方向移動的X軸驅動機構45。Y軸驅動機構41及Z軸驅動機構44例如由進給絲杠機構構成，該進給絲杠機構具有滾珠絲杠以及用于與該滾珠絲杠螺紋接合的螺母構件，對于該結構，省略了圖示。如圖2所示，X軸驅動機構45具有驅動機構主體46，其固定在Z滑動件43上；導軌47，其與X軸方向平行地設置在該驅動機構主體46上；X滑動件48，其以能夠沿著該導軌47向X軸方向移動的方式設置；X軸位置檢測器49，其用于檢測該X滑動件48的X軸方向位置；以及進給機構50，其用于使X滑動件48沿著導軌47移動。
進給機構50由與導軌47平行地設置在驅動機構主體46上并與X滑動件48螺紋接合的進給絲杠51、作為驅動源的電動機52、以及用于將該電動機52的旋轉傳遞到進給絲杠51的旋轉傳遞機構53構成。旋轉傳遞機構53例如由齒輪系或者皮帶及皮帶輪等機構構成。如圖2所示，測針位移檢測部件20包括作為主體的托架22，其借助螺栓21以能夠裝卸的方式懸掛支承在X滑動件48上；測量臂24，其以作為支承軸的旋轉軸23為支點能夠沿上下方向擺動(能夠進行圓弧運動)地支承在該托架22上；一對測針26A、26B，其設置在該測量臂24的頂端；位移檢測器27，其用于檢測測量臂24的圓弧運動量(Z軸方向的位移量)；平衡錘(balance weight) 29，其以能夠調整位置的方式設置在測量臂24上；測量臂姿勢切換機構60，其用于切換為測量臂24被向圓弧運動方向的一個方向(例如上方)施力的姿勢及被向另一個方向(下方)施力的姿勢；以及殼體28，其用于覆蓋托架22、測量臂24、位移檢測器27、平衡錘29和測量臂姿勢切換機構60。測量臂24由以旋轉軸23為支點能夠沿上下方向進行圓弧運動地支承在托架22上的第I測量臂24A、借助裝卸機構25以能夠更換的方式安裝在該第I測量臂24A的頂端的第2測量臂24B構成。裝卸機構25以第I測量臂24A與第2測量臂24B配置在一條直線上的方式連接這些測量臂。測針26A、26B被設置為相對于第2測量臂24B在圓弧運動方向上突出。即，朝上的測針26A與朝下的測針26B被設置為相對于第2測量臂24B在上下方向上呈直角突出。如圖3所示，位移檢測器27由沿著測量臂24的圓弧運動范圍設置的、用于輸出與測量臂24的圓弧運動量對應的數量的脈沖信號的位置檢測器構成。具體而言，具有標尺27A，其設置在測量臂24上并在測量臂24的圓弧運動方向上彎曲；以及檢測頭27B，其與該標尺27A相對并安裝在作為主體的托架22上。標尺27A的檢測面配置在測量臂24的軸線上并且配置在測量臂24的圓弧運動面上。由此，標尺27A的檢測面、測量臂24、測針26A、26B的頂端配置在同一軸線上。平衡錘29被設置為能夠沿測量臂24的軸向調整位置，以使第I測量臂24A側的重量與第2測量臂24B側的重量以旋轉軸23為支點而平衡。具體而言，平衡錘29利用緊固螺釘固定在測量臂24的期望位置。或者，也可以是，在測量臂24上形成外螺紋，在該外螺紋上以能夠調整位置的方式螺紋接合平衡錘29。如圖4所示，測量臂姿勢切換機構60由設置在第I測量臂24A中途的圓筒狀的磁體61、以及穿過該磁體61內固定在作為主體的托架22上并以旋轉軸23為支點向圓弧運動方向的一個方向(上方)及另一個方向(下方)對測量臂24施力的音圈(voice coil)62構成，利用來自測量姿勢 測量力控制電路70的指令進行控制。根據來自測量姿勢 測量力控制電路70的指令，若向音圈62通入電流,則借助于從音圈62產生的電磁力和磁體61的磁力，測量臂24的磁體61被吸引向音圈62，切換為測量臂24的頂端被向上方或下方施力的姿勢。在此，測量臂姿勢切換機構60包括以旋轉軸23為支點向圓弧運動方向對測量臂24施力的音圈62，兼作向圓弧運動方向對測量臂24施力并對測針26A、26B施加測量力的 測量力施加部件。如圖5所示，作為速度控制機構的測量姿勢 測量力控制電路70包括指令信號 產生部件72，其由CPU等構成，根據從后述的控制裝置101輸出的平衡指令、切換動作指令(朝上或朝下切換動作指令)、測量力指令產生與預先設定的速度對應的電壓A (指令速度信號)；數字模擬轉換器73，其用于將來自該指令信號產生部件72的電壓A(數字信號)轉換為模擬信號；作為測量臂速度檢測部件的頻率電壓轉換器74，其根據來自位移檢測器27的脈沖信號(頻率)輸出與測量臂24的動作速度對應的電壓B (動作速度信號)；作為差值輸出部件的減法運算器75，其用于輸出指令速度信號(電壓A)與動作速度信號(電壓B)之間的差電壓C ;以及恒流電路76，其用于將來自該減法運算器75的差電壓C轉換為電流并施加給測量臂姿勢切換機構60的音圈62。由此，能夠一邊將測量臂24的動作速度抑制在預先設定的一定速度以下一邊使測量臂24進行圓弧運動。在此，從指令信號產生部件72產生的電壓A (指令速度信號)設定為能產生這樣的速度在測針26A、26B與被測量物相接觸時不會損壞測針26A、26B、被測量物。如圖2所示，裝卸機構25配置在殼體28內。另外，如圖6所示，裝卸機構25包括矩形板狀的第I板81，其設置在第I測量臂24A的頂端；矩形板狀的第2板82，其設置在第2測量臂24B的基端；定位機構83，其用于在使第2板82與第I板81相對時將第2板82相對于第I板81定位在規定的位置；磁體95，其設置在第I板81上；以及磁性體96，其設置在第2板82上,用于與磁體95相互吸附。定位機構83具有 第I就位部(日文著座部)85，其配置有一對圓柱狀定位構件84A、84B，該一對圓柱狀定位構件84A、84B沿著測量臂24的軸向配置，彼此平行且隔開規定間隔；第2就位部86，其配置有一對圓柱狀定位構件84A、84B并且設置為在測量臂24的軸向上與第I就位部85分開，該一對圓柱狀定位構件84A、84B沿著測量臂24的軸向配置，彼此平行且隔開規定間隔；第3就位部87，其配置有一對圓柱狀定位構件84A、84B，該一對圓柱狀定位構件84A、84B與測量臂24的軸向呈直角且隔開規定間隔；卡合球部88、89、90，其設置為分別與該第I就位部85、第2就位部86及第3就位部87相對應并能夠與這些就位部卡合脫離；至少兩個卡合孔91、92 ;以及至少兩個卡合銷93、94，其用于與上述各卡合孔91,92相卡合。第I就位部85、第2就位部86、第3就位部87及卡合銷93、94配置在第I板81上。具體而言，在第I板81的沿測量臂24的軸向離開的兩端部配置第I就位部85及第2就位部86,在比該第I就位部85及第2就位部86靠下方并且在第I就位部85與第2就位部86之間配置第3就位部87。另外，在第I就位部85及第2就位部86的正下方位置配置卡合銷93、94，并且在第I就位部85、第2就位部86、第3就位部87之間配置有磁體95。卡合球部88、89、90及卡合孔91、92配置在第2板82上。即，在將第2板82相對于第I板81定位在規定位置時，在第2板82上，在與第I板81的第I就位部85、第2就位部86、第3就位部87對應的位置配置卡合球部88、89、90，在與卡合銷93、94對應的位置配置卡合孔91、92，在與磁體95對應的位置配置有磁性體96。另外，卡合球部88、89、90配置為在將第2板82相對于第I板81定位在規定位置時，該卡合球部88、89、90分別嵌入對應的就位部的圓柱狀定位構件84A、84B之間，與圓柱狀定位構件84A、84B相接觸。卡合球部88、89、90及用于構成上述各就位部85、86、87的一對圓柱狀定位構件84A、84B由導電性材料形成。而且，如圖7所示，形成有借助于用于構成該各就位部85、86、87的一對圓柱狀定位構件84A、84B和與其卡合脫離的卡合球部88、89、90之間的接觸、分開而接通斷開的 多個就位傳感器97、98、99，這些就位傳感器97、98、99串聯連接并與接觸檢測電路100相連接。接觸檢測電路100通過就位傳感器97、98、99的接通斷開檢測出一對圓柱狀定位構件84A、84B與卡合球部88、89、90之間的接觸、分開，利用燈的點亮或熄滅、向顯示部的顯示或者蜂鳴器等的聲音等來通知該狀態。另外，卡合銷93、94的突出量設定為在這些卡合銷93、94開始與卡合孔91、92卡合之后磁性體96吸附在磁體95上。圖8表示本表面性狀測量儀的控制系統。在控制裝置101上連接有Y軸驅動機構41、Z軸驅動機構44、X軸驅動機構45、以及測針位移檢測部件20所包括的位移檢測器27、接觸檢測電路100、測量臂姿勢切換機構60(該測量臂姿勢切換機構60經由測量姿勢 測量力控制電路70與控制裝置101相連接)，并且連接有輸入部件102、輸出部件103、存儲裝置104等。在此，控制裝置101構成了驅動停止部件，當在接觸檢測電路100中檢測到就位傳感器97、98、99中的任意一個就位傳感器斷開的情況時，該驅動停止部件使相對移動機構40 (Y軸驅動機構41、Z軸驅動機構44、X軸驅動機構45)的驅動停止。另外，控制裝置101構成了平衡調整部件，在更換了第2測量臂24B之后，該平衡調整部件對通入測量臂姿勢切換機構60的音圈62的電流進行調整而調整測量臂24的平衡。具體而言，構成了一邊監視由位移檢測器27檢測出的測量臂24的圓弧運動量一邊對通入音圈62的電流進行調整、在測量臂24的圓弧運動量成為預先設定的設定值的階段結束平衡調整的平衡調整部件。測量方法的說明對孔的內周面的上下表面講行測量的情況例如，如圖9所示，在測量被測量物Wl的孔H的內周面中的下表面與上表面的情況下，驅動相對移動機構40,使測量臂24的測針26A、26B位于被測量物Wl的孔H內，之后從控制裝置101輸出朝下切換動作指令及測量力指令。這樣，利用測量姿勢 測量力控制電路70對測量臂24的頂端向下施力，并且對測量臂姿勢切換機構60的音圈62施加與指令測量力相對應的電流。
由此，借助于測量臂姿勢切換機構60，測量臂24以預先設定的速度進行測量臂24的頂端例如被向下方施力的方向動作，朝下的測針26B以指令測量力與孔H的下表面相接觸。在該狀態下，若利用相對移動機構40使測針位移檢測部件20與工作臺10沿孔H的軸向(X軸方向)相對移動，則能夠利用位移檢測器27檢測出測量臂24的圓弧運動量，根據該圓弧運動量來測量孔H的下表面的表面性狀。接著，從控制裝置101輸出朝上切換動作指令及測量力指令。這樣，借助于測量臂姿勢切換機構60，測量臂24以預先設定的速度進行測量臂24的頂端被向上方施力的方向動作，朝上的測針26A以指令測量力與孔H的上表面相接觸。在該狀態下，若利用相對移動機構40使測針位移檢測部件20與工作臺10沿孔H的軸向(X軸方向)相對移動，則能夠利用位移檢測器27檢測出測量臂24的圓弧運動量，根據該圓弧運動量來測量孔H的上表面的表面性狀。對板狀的被測暈物的厚度進行測暈的情況 如圖10所示，在測量板狀的被測量物W3的厚度的情況下，相同地根據來自控制裝置101的指令驅動相對移動機構40，使測量臂24的測針26A、26B位于被測量物W3的下表面側，之后利用測量臂姿勢切換機構60切換為測量臂24的頂端被向圓弧運動方向的上方施力的姿勢，使朝上的測針26A與被測量物的下表面相接觸。在該狀態下，若利用相對移動機構40使測針位移檢測部件20與工作臺10沿X軸方向相對移動，則能夠利用位移檢測器27檢測出測量臂24的圓弧運動量，根據該圓弧運動量測量被測量物W3的下表面的表面性狀。接著，根據來自控制裝置101的指令驅動相對移動機構40，使測量臂24的測針26A、26B位于被測量物W3的上表面側，之后利用測量臂姿勢切換機構60切換為測量臂24的頂端被向圓弧運動方向的下方施力的姿勢，使朝下的測針26B與被測量物W3的上表面相接觸。在該狀態下，若利用相對移動機構40使測針位移檢測部件20與工作臺10沿X軸方向相對移動，則能夠利用位移檢測器27檢測出測量臂24的圓弧運動量，根據該圓弧運動量測量被測量物W3的上表面的表面性狀。根據如此獲得的被測量物W3的下表面的表面性狀與被測量物W3的上表面的表面性狀，能夠準確地求出被測量物W3的厚度t、高度差d等。因而，由于在測量臂24的頂端設有分別向圓弧運動方向突出的一對測針26A、26B，因此如果利用測量臂姿勢切換機構60切換測量臂24被施力的方向，S卩，如果切換為測量臂24被向圓弧運動方向的一個方向(上方)施力的姿勢及被向另一個方向(下方)施力的姿勢，則例如能夠測量孔H的上下表面的表面性狀、板狀被測量物W3的表背面的表面性狀。另外，在上述測量動作中，若測量臂24進行動作，例如測量臂24的頂端從下方向上方切換動作，則測量臂24的動作速度被測量姿勢 測量力控制電路70控制為預先設定的速度。S卩，若測量臂24的頂端借助于測量臂姿勢切換機構60例如從下方向上方切換動作，則從位移檢測器27輸出與測量臂24的圓弧運動量對應的數量的脈沖信號。這樣，利用頻率電壓轉換器74，根據來自位移檢測器27的脈沖信號檢測與測量臂24的動作速度對應的電壓B。然后，求出與該測量臂24的動作速度對應的電壓B和與從指令信號產生部件72輸出的指令速度信號對應的電壓A之間的差電壓C，根據該差電壓C對流入音圈62的電流進行控制，因此能夠將測量臂24的切換動作速度保持為與從指令信號產生部件72輸出的指令速度信號相對應的速度。因而，能夠將測量臂24的動作速度抑制在一定速度以下，因此能夠抑制測針26A、26B撞擊孔H的內表面時的沖擊。因此，能夠減少測針26A、26B、被測量物Wl的損傷。另外，由于能夠將測量臂24的動作速度保持為任意的指令速度，因此能夠將測量臂24的動作速度設定為適合于被測量物的材質等的速度。而且，由于測量姿勢 測量力控制電路70利用了測量臂24的圓弧運動量、即來自用于檢測測針26A、26B的位移的位移檢測器27的脈沖信號，因此也可以不特別設置用于檢測測量臂24的切換動作速度的速度檢測部件，能夠廉價且緊湊地構成測量姿勢 測量力控制電路70。
測暈動作時的作用在這些測量時等，測針位移檢測部件20的位移檢測器27包括標尺27A與檢測頭27B，標尺27A的檢測面配置在測量臂24的軸線上并且配置在圓弧運動面上，因此能夠減少由偏移等造成的誤差而能夠期待高精度的測量。另外，在這些測量時，如果在測針26A、26B、測量臂24上作用有比磁體95的吸附力大的外力，則第I板81與第2板82的結合脫離。這樣，由于這種程度以上的外力未作用于測針26A、26B、測量臂24、測針位移檢測部件20的內部機構，因此也能夠防止這些構件破損于未然。此時，即使在第I板81與第2板82的結合欲脫離的情況下，由于卡合銷93、94勾掛在卡合孔91、92，因此第2測量臂24B脫落的可能性較小，而且，由于裝卸機構25配置在殼體28內，因此即使在測量臂24、測針26A、26B上作用有外力而第2測量臂24B從裝卸機構25脫離，也能夠減少第2測量臂24B脫落的可能性。因而，能夠防止測量臂24、測針26A、26B破損。而且，由于裝卸機構25位于殼體28的內部，因此也不用擔心裝卸機構25撞擊被測量物，因此也能夠減少裝卸機構25的因與被測量物的撞擊造成的破損、由外部環境導致的污染。此時，若在接觸檢測電路100中檢測到就位傳感器97、98、99中的任意一個就位傳感器斷開的情況，則利用用于構成驅動停止部件的控制裝置101使相對移動機構40的驅動停止，因此例如即使在第2測量臂24B從裝卸機構25脫離的情況下，由于相對移動機構40的驅動停止，因此也能夠安全地進行測量作業。第2測量臂的更換作業在根據被測量物的測量部位更換具有不同測針的第2測量臂24B的情況下，首先，以比磁體95的吸附力大的力，使第2測量臂24B的第2板82與第I測量臂24A的第I板81分開，之后再使具有要使用的測針的第2測量臂24B的第2板82與第I板81相對。這樣，借助于磁體95和同該磁體95相吸附的磁性體96,第I板81與第2板82被吸附在一起。此時，各卡合球部88、89、90被用于構成各就位部85、86、87的一對圓柱狀定位構件84A、84B引導并嵌入這些構件之間的正確位置，因此即使不能夠目視確認，僅通過使第2板82與第I板81在大致一致的位置相對的單觸連接操作，也能夠安裝新的第2測量臂24B。
因而，能夠更換為具有最適合于被測量物的測量部位形狀的測針的第2測量臂24B來進行測量。此時，配置在第I板81上的卡合銷93、94也與形成在第2板82上的卡合孔91、92內相卡合，但是由于以在卡合銷93、94開始與卡合孔91、92卡合之后磁性體96吸附在磁體95上的方式設定卡合銷93、94的突出量，因此即使不能夠目視確認，也能夠利用磁體95的吸附力憑觸覺掌握第2板82相對于第I板81結合在正確的位置。另外，由于利用接觸檢測電路100能夠通過就位傳感器97、98、99的接通斷開檢測一對圓柱狀定位構件84A、84B與卡合球部88、89、90之間的接觸、分開，因此在更換第2測量臂24B時，能夠確認是否適當地更換了第2測量臂24B。 另外，由于裝卸機構25配置在殼體28內，即，與裝卸機構25配置在殼體28的外側的情況相比，裝卸機構25靠近作為測量臂24的支點的旋轉軸23，因此在裝卸第2測量臂24B時，能夠減少施加在支點上的力矩，能夠期待支點的軸承的負載降低、防止破損效果。在該狀態下，即在第I板81與第2板82吸附在一起的狀態下，利用第3就位部87進行測量臂24的軸向的位置限制，而且利用第I就位部85及第2就位部86進行以與第I就位部85卡合的卡合球部88為中心的旋轉方向的限制，因此能夠準確地將第I板81與第2板82定位為規定的關系。而且，在該狀態下，第I就位部85與第2就位部86被設置為在測量臂24的軸向上分開，因此能夠以比較緊湊的結構而且較小的力來保持測量臂24。另外，第I就位部85與第2就位部86之間的距離最好較長，像本實施方式這樣，優選在第I板81上將第I就位部85與第2就位部86配置在沿測量臂24的軸向分開的兩端部。另外，在更換了第2測量臂24B之后，若在控制裝置101中輸出平衡指令，則按照圖11所示的流程圖進行處理，自動地調整測量臂24的平衡。S卩，在步驟(以下，簡記為ST)1中，從控制裝置101輸出測量力為0的設定指令，之后在ST2中，開始監視位移檢測器27的值。在ST3中，若從控制裝置101輸出某一測量力的設定指令，則在ST4中，控制裝置101對位移檢測器27在某一時間內的值變化量是否處于某一范圍以內進行核查。在ST4中，在位移檢測器27在某一時間內的值變化量未處于某一范圍以內的情況下，即，在包括更換后的第2測量臂24B在內的測量臂24的平衡被嚴重破壞的情況下，進入ST5，向與位移檢測器27的值發生變化的方向相反的方向輸出測量力的設定指令，在ST4中，重復ST5的處理直至位移檢測器27在某一時間內的值變化量處于某一范圍以內。在ST4中，若位移檢測器27在某一時間內的值變化量處于某一范圍以內，則在ST6中，判斷為取得了測量臂24的平衡，結束處理。另外，在測量時，在設定測量力時，將取得了平衡的狀態的測量力設為0，自此加上在測量時施加的測量力來設定測量力。因而，即使所更換的新的第2測量臂24B的重量與前一個第2測量臂24B的重量不同，也能夠利用用于構成平衡調整部件的控制裝置101來對通入音圈62的電流進行調整而自動地調整測量臂24的平衡，因此能夠減少伴隨著第2測量臂24B的更換而帶來的測量誤差，并且能夠期待提高使用方便性及作業效率。特別是，平衡調整部件一邊監視由位移檢測器27檢測出的測量臂24的圓弧運動量一邊對通入音圈62的電流進行調整，在測量臂24的圓弧運動量成為預先設定的設定值的階段結束平衡調整，因此能夠準確地進行測量臂24的平衡調整。奪形例本發明并不限定于上述實施方式，能夠達到本發明的目的的范圍內的變形、改進等均包含在本發明中。在上述實施方式中，將用于構成裝卸機構25的第I就位部85、第2就位部86及第3就位部87設置在了第I板81上，將用于與這些就位部卡合脫離的卡合球部88、89、90設置在了第2板82上，但是這些設置也可以相反。另外，將磁體95設置在了第I板81上，將磁性體96設置在了第2板82上，但是這些設置同樣也可以相反。而且，將卡合銷93、94設置在了第I板81上，將卡合孔91、92設置在了第2板82上，但是這些設置同樣也可以相反。在上述實施方式中，測量臂姿勢切換機構60構成為包括以旋轉軸23為支點向圓弧運動方向的一個方向及另一個方向對測量臂24施力的音圈62，但是并不限于此。例如， 測量臂姿勢切換機構60也可以是使用了直線電機機構的機構。另外，關于圓弧運動方向，在上述實施方式中為上下方向，但是也可以是水平方向，或者，也可以是向除上下方向、水平方向以外的傾斜方向擺動的構造。在上述實施方式中，說明了在測量臂24的頂端具有一對測針26A、26B的第2測量臂24B，但并非必須是具有一對測針的構造。只要能夠更換為具有適合于測量部位的測針的測量臂，就可以是任意構造。在上述實施方式中，示出了利用測量姿勢 測量力控制電路70按照圖11所示流程圖的過程調整測量臂24的平衡的方法，但是例如也可以按照圖12所示的流程圖的過程進行調整，或者也可以按照圖13所示的流程圖的過程進行調整。在圖12所示的流程圖的過程中，在STll中，從控制裝置101輸出朝下最大測量力的設定指令，之后在ST12中，開始監視位移檢測器27的值。在ST13中，控制裝置101對位移檢測器27的值是否為某一值以下進行核查，即，進行計數值是否超過量程的核查。在ST13中，在位移檢測器27的值不是某一值以下的情況下，進入ST14，以將位于測量力最大值和測量力最小值的中央的測量力或位于過去兩次的測量力的中央的測量力朝向與超過量程的方向相反的方向設定的方式進行指令設定。重復ST14的處理直至在ST13中位移檢測器27的值成為某一值以下。在ST13中，在位移檢測器27的值為某一值以下的情況下，進入ST15，對位移檢測器27在某一時間內的值變化量是否處于某一范圍以內進行核查。在ST15中，在位移檢測器27在某一時間內的值變化量未處于某一范圍以內的情況下，進入ST16，以將位于測量力最大值和測量力最小值的中央的測量力或位于過去兩次的測量力的中央的測量力朝向與位移檢測器27的值發生變化的方向相反的方向設定的方式進行指令設定，重復返回ST13的處理。在ST15中，若位移檢測器27在某一時間內的值變化量處于某一范圍以內，則在ST17中，判斷為取得了測量臂24的平衡，結束處理。在圖13所示的流程圖的過程中，在ST21中，從控制裝置101輸出朝下最大測量力的設定指令，之后在ST22中，使測量臂24保持在中間位置。
在ST23中，輸出測量力為0的設定指令，之后在ST24中，使測量臂24自由朝下(日文下向務7 U —)，在ST25中，開始監視位移檢測器27的值。在ST26中，控制裝置101對位移檢測器27的值是否為某一值以下進行核查，即，進行計數值是否超過量程的核查。在ST26中，在位移檢測器27的值不是某一值以下的情況下，進入ST27，以向與超過量程方向相反的方向設定某一值的測量力的方式進行指令設定，重復ST27的處理直至在ST26中位移檢測器27的值成為某一值以下。在ST26中，若位移檢測器27的值成為某一值以下，則進入ST28，對位移檢測器27在某一時間內的值變化量是否處于某一范圍以內進行核查。在ST28中，在位移檢測器27在某一時間內的值變化量未處于某一范圍以內的情 況下，進入ST29，以將位于過去兩次的測量力的中央的測量力或上次設定的測量力的一半的測量力朝向與位移檢測器27的值發生變化的方向相反的方向設定的方式進行指令設定,重復返回ST26的處理。在ST28中，若位移檢測器27在某一時間內的值變化量處于某一范圍以內，則在ST30中，判斷為取得了測量臂24的平衡，結束處理。在上述實施方式中，測量姿勢 測量力控制電路70是圖5所示的結構，但是并不限于該結構。例如也可以是圖14所示的電路結構。圖14所示的測量姿勢 測量力控制電路70是具有運算控制部件77、數字模擬轉換器73及恒流電路76的結構，該運算控制部件77用于根據來自位移檢測器27的脈沖信號(位置信息)運算測量臂24的切換動作速度，并且產生使該運算出的切換動作速度成為預先設定的指令速度那樣的電壓(控制信號)；該數字模擬轉換器73用于將來自運算控制部件77的電壓(控制信號)轉換為模擬信號；該恒流電路76根據來自數字模擬轉換器73的輸出產生向音圈62流入的電流。根據這種結構，若測量臂24借助于測量臂姿勢切換機構60從擺動方向的一個方向向另一方方向切換動作，則輸出與測量臂24的圓弧運動量對應的數量的脈沖信號(位置信息)。這樣,運算控制部件77測量從移動開始的時間，并根據該測量時間和來自位移檢測器27的脈沖信號(位置信息)運算當前的測量臂24的動作速度，對該運算出的動作速度和與從控制裝置101施加的動作指令對應的指令速度進行比較，產生使動作速度成為指令速度那樣的電壓(控制信號)。其結果，根據來自運算控制部件77的控制信號，從恒流電路76產生向音圈62流入的電流，因此能夠將測量臂24的動作速度保持為指令速度。因而，能夠期待與上述例子的效果相同的效果。另外，相對移動機構40構成為工作臺10能夠向Y軸方向移動，測針位移檢測部件20能夠向X軸方向及Z軸方向移動，但是并不限于此。總之，只要工作臺10與測針位移檢測部件20能夠沿三維方向移動，就可以是任意移動的構造。
權利要求
1.一種表面性狀測量儀，其具有檢測部件、用于載置被測量物的工作臺以及用于使上述檢測部件與上述工作臺相對移動的相對移動機構，該檢測部件具有測量臂，其以支承軸為支點能夠進行圓弧運動地支承在主體上；測針，其設置在該測量臂的頂端；位移檢測器，其用于檢測上述測量臂的圓弧運動量；以及殼體，其用于覆蓋上述主體；該表面性狀測量儀在使上述測針與被測量物的表面相接觸的狀態下，一邊利用上述相對移動機構使上述檢測部件與上述工作臺相對移動，一邊利用上述位移檢測器檢測上述測量臂的圓弧運動量，根據該圓弧運動量來測量被測量物的表面性狀，其特征在于， 上述測量臂包括第I測量臂，其在上述殼體內以上述支承軸為支點能夠擺動地支承在上述主體上；以及第2測量臂，其借助裝卸機構以能夠裝卸的方式設置在該第I測量臂的頂端，在該第2測量臂的頂端具有上述測針；上述裝卸機構配置在上述殼體內， 上述位移檢測器包括標尺，其配置在上述主體與上述測量臂中的任意一者上；以及檢測頭，其以與上述標尺相對的方式配置在上述主體與上述測量臂中的另一者上；上述標尺的檢測面配置在上述測量臂的軸線上并且配置在測量臂的圓弧運動面上。
2.根據權利要求I所述的表面性狀測量儀，其特征在于，上述裝卸機構具有第I板，其設置在上述第I測量臂的頂端；第2板，其設置在上述第2測量臂的基端；定位機構，其在使上述第2板與上述第I板相對時將上述第2板相對于上述第I板定位在規定的位置；磁體，其設置在上述第I板與上述第2板中的任意一者上；以及磁性體，其設置上述第I板與上述第2板中的另一者上，用于與上述磁體相吸附； 上述定位機構具有第I就位部，其配置有一對圓柱狀定位構件，該一對圓柱狀定位構件沿著上述測量臂的軸向配置，該一對圓柱狀定位構件相平行且隔開規定間隔 ’第2就位部，其配置有一對圓柱狀定位構件并且第2就位部設置為在上述測量臂的軸向上與上述第I就位部分開，該一對圓柱狀定位構件沿著上述測量臂的軸向配置，該一對圓柱狀定位構件相平行且隔開規定間隔；第3就位部，其配置有一對圓柱狀定位構件，該一對圓柱狀定位構件與上述測量臂的軸向呈直角且該一對圓柱狀定位構件隔開規定間隔；以及卡合球部，其設置為分別與該第I就位部、第2就位部及第3就位部相對應，并能夠與這些就位部卡合、脫離；上述第I就位部、第2就位部及第3就位部配置在上述第I板與上述第2板中的任意一者上，上述卡合球部配置在上述第I板與上述第2板中的另一者上。
3.根據權利要求2所述的表面性狀測量儀，其特征在于， 上述定位機構包括被形成在上述第I板與上述第2板中的一者上的至少兩個卡合孔、以及配置在上述第I板與上述第2板中的另一者上的用于與上述各卡合孔相卡合的至少兩個卡合銷。
4.根據權利要求3所述的表面性狀測量儀，其特征在于， 上述卡合銷的突出量設定為在該卡合銷開始與上述卡合孔卡合之后上述磁性體吸附在上述磁體上。
5.根據權利要求2 4中任一項所述的表面性狀測量儀，其特征在于， 用于構成上述各就位部的一對圓柱狀定位構件及上述卡合球部由導電性材料形成， 在上述定位機構上形成有多個就位傳感器，該多個就位傳感器根據用于構成上述各就位部的一對圓柱狀定位構件和用于與構成上述各就位部的一對圓柱狀定位構件卡合脫離的卡合球部之間的接觸、分開而接通斷開，該表面性狀測量儀具有接觸檢測電路，該接觸檢測電路用于根據這些就位傳感器的接通斷開來檢測構成上述各就位部的一對圓柱狀定位構件和用于與構成上述各就位部的一對圓柱狀定位構件卡合脫離的卡合球部之間的接觸、分開。
6.根據權利要求5所述的表面性狀測量儀，其特征在于， 該表面性狀測量儀具有驅動停止部件，當在上述接觸檢測電路中檢測到任意一個就位傳感器斷開的情況時，該驅動停止部件使上述相對移動機構的驅動停止。
7.一種表面性狀測量儀，其具有檢測部件、用于載置被測量物的工作臺以及用于使上述檢測部件與上述工作臺相對移動的相對移動機構，該檢測部件具有測量臂，其以支承軸為支點能夠進行圓弧運動地支承在主體上；測針，其設置在該測量臂的頂端；位移檢測器，其用于檢測上述測量臂的圓弧運動量；以及測量力施加部件，其向圓弧運動方向對上述測量臂施力而對上述測針施加測量力；該表面性狀測量儀在使上述測針與被測量物的表面相接觸的狀態下，一邊利用上述相對移動機構使上述檢測部件與上述工作臺相對移動一邊利用上述位移檢測器檢測上述測量臂的圓弧運動量，根據該圓弧運動量來測量被測量物的表 面性狀，其特征在于， 上述測量臂包括第I測量臂，其以上述支承軸為支點能夠進行圓弧運動地支承在上述主體上；以及第2測量臂，其借助裝卸機構以能夠裝卸的方式設置在該第I測量臂的頂端，在該第2測量臂的頂端具有上述測針； 上述測量力施加部件包括用于以上述支承軸為支點向圓弧運動方向對上述測量臂施力的音圈， 該表面性狀測量儀具有平衡調整部件，在更換了上述第2測量臂之后，該平衡調整部件對通入上述音圈的電流進行調整而調整上述測量臂的平衡。
8.根據權利要求7所述的表面性狀測量儀，其特征在于， 上述平衡調整部件一邊監視上述測量臂的由上述位移檢測器檢測出的圓弧運動量一邊對通入上述音圈的電流進行調整，在上述測量臂的圓弧運動量成為預先設定的設定值的階段結束平衡調整。
9.根據權利要求7或8所述的表面性狀測量儀，其特征在于， 上述測針在上述測量臂的頂端具有分別向上述圓弧運動方向突出的一對測針， 上述音圈構成了測量臂姿勢切換機構，該測量臂姿勢切換機構用于切換為上述測量臂被向上述圓弧運動方向的一個方向施力的姿勢及被向另一個方向施力的姿勢。
10.根據權利要求9所述的表面性狀測量儀，其特征在于， 該表面性狀測量儀具有速度控制機構，該速度控制機構用于在利用上述測量臂姿勢切換機構對上述測量臂的姿勢進行切換動作時將上述測量臂的切換動作速度控制為預先設定的速度。
全文摘要
本發明提供一種表面性狀測量儀。在該表面性狀測量儀中，測量臂(24)包括第1測量臂(24A)，其在殼體(28)內以旋轉軸(23)為支點能夠進行圓弧運動地支承在托架(22)上；以及第2測量臂(24B)，其借助裝卸機構(25)以能夠裝卸的方式設置在該第1測量臂的頂端，在第2測量臂(24B)的頂端具有測針(26A、26B)；裝卸機構配置在殼體內。用于檢測測量臂的圓弧運動量的位移檢測器(27)包括標尺(27A)，其配置在測量臂上；以及檢測頭，其以與標尺相對的方式配置在托架(22)上；標尺的檢測面配置在測量臂的軸線上并且配置在測量臂的圓弧運動面上。
文檔編號G01B21/30GK102749058SQ20121011702
公開日2012年10月24日 申請日期2012年4月19日 優先權日2011年4月19日
發明者中山樹, 土井太 申請人:株式會社三豐