接触探针制造技术

本发明专利技术涉及一种接触探针。所述接触探针包括触针、弹簧、磁性体和永磁体。触针能够在X方向上移位，并且触针的前端与被测物体接触。将弹簧的第一端固定，并且第二端提供沿X轴方向的弹力。相对于触针固定磁性体的位置。将永磁体与磁性体分开配置，从而在磁性体和永磁体之间生成沿X方向的磁力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及接触探针。
技术介绍
在坐标测量机中，通过使扫描探针与被测物体的表面相接触来进行扫描测量。当在扫描探针的引导机构(X、Y、Z轴三个轴方向)中使用弹性铰链时，通过弹性铰链的弯曲方向上的弹性常数来生成探针的测量力。引导机构的刚性越高，弹性常数变得越大，并且探针的测量力变得越大。在探针的测量力变大的情况下，诸如来自测量期间工件与触针之间所生成的摩擦力的影响以及来自探针上所安装的触针的弯曲的影响等的某些影响增大。结果，高精度的测量变得困难。相反，已知一种使测量力稳定化的技术，在该技术中，通过检测和控制检测器的测量力来抑制该测量力的变动(日本特开2010-286475)。另外，提出了一种使用弹性铰链机构的测量装置所用的技术，在该技术中，使用磁体来调整弹性铰链的恢复特性(日本特开平11-141537)。然而，本专利技术的专利技术人发现了与上述技术有关的以下问题。例如，为了调整测量力，使提供测量力的弹簧或弹性铰链的刚性降低，并且在弯曲方向上的弹性常数变小的情况下，诸如扭转或弯曲等的其它方向的刚性也会变低。结果，由于测量力所导致的除弯曲方向以外的变形的影响变大并导致测量精度的劣化。因此，为了实现扫描探针的高精度，需要刚性高且弯曲方向上的弹性常数小的扫描探针。相反，在日本特开2010-286475所公开的技术中，尽管测量力是可调整的，但是控制测量力会生热，这会对形状测量机在热变形等方面产生影响
并且会导致测量精度下降。另外，通过执行测量力的控制会产生电噪声，这导致测量精度的进一步下降。另外，在形状测量机上安装控制器的必要性增加了形状测量机的成本。
技术实现思路
有鉴于上述情形设计了本专利技术，并且本专利技术使用简单的结构来调整接触探针的测量力。本专利技术的一个方面是接触探针，其包括前端与被测物体接触、能够在第一方向上移位的触针；弹性部件(也称为弹性体)，其中第一端固定并且第二端沿第一方向对触针提供力；第一磁性部件(第一磁体)，其相对于所述触针的位置固定；以及第二磁性部件(第二磁体)，其与所述第一磁性部件分开配置以在所述第一磁性部件和所述第二磁性部件之间生成沿所述第一方向的磁力。因此，作用于触针的测量力可以是弹力和磁力的合成力。因此，响应于触针的移位的弹力和磁力的变化可以使用简单的结构调整测量力。本专利技术的另一方面是上述接触探针，其中，所述磁力是引力，并且作用于所述第一磁性部件和所述第二磁性部件之间的区域。因此，磁力发挥作用以抵消弹力。因此，能够抑制作用于触针的力的大小并且能够使力的大小平均化。结果，能够抑制作用于被测物体的测量力并使其平均化。本专利技术的另一方面是上述接触探针，其中，通过所述弹性部件施加至所述触针的力和所述引力的合成力的大小相对于所述触针的移位是恒定的。因此，能够使测量期间的触针的测量力稳定化。本专利技术的另一方面是上述接触探针，其中，所述磁力所生成的斥力作用于所述第一磁性部件和所述第二磁性部件之间的区域。因此，生成与弹力在同一方向上的磁力。因此，可以增大作用于第二磁性部件的力的大小。结果，可以增大作用于被测物体的测量力并且改变测量的响应性。本专利技术的另一方面是上述接触探针，其中，通过所述弹性部件施加至所述触针的力和所述引力的合成力的大小相对于所述触针的移位线性改变。因此，能够响应于触针的移位改变测量期间的触针的测量力。本专利技术的另一方面是上述接触探针，其中，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件均为永磁体。因此，在使用电磁体或致动器的情况下，能够防止热和控制噪声的发生。本专利技术的另一方面是上述接触探针，其中，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件中的一个为永磁体，并且所述第一磁性部件和所述第二磁性部件中的另一个为磁性体。因此，在使用电磁体或致动器的情况下，能够防止热和控制噪声的发生。本专利技术的另一方面是上述接触探针，其中，第一磁性部件设置在触针的与前端相反的端部，以及第二磁性部件相对于所述第一磁性部件在第一方向上分开设置。因此，能够使用简单的结构调整第一方向上的测量力。本专利技术的另一方面是上述接触探针，其进一步包括：杆，其在垂直于所述第一方向的第二方向上延伸，所述杆具有连接至所述触针的与所述前端相反的端部的第一端；臂，其在所述第二方向上延伸并且具有连接至所述杆的第二端的第一端；以及支点部，其保持所述杆和所述臂，从而所述杆和所述臂能够以垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向作为转动轴进行转动，其中所述第一磁性部件设置在与所述杆或所述臂的所述支点部分开的位置。因此，在杆型接触探针中，可以使用简单结构来调整作用于触针的测量力。本专利技术的另一方面是上述接触探针，其进一步包括：接触防止部，其用于防止所述第一磁性部件和所述第二磁性部件之间的接触。因此，在第一磁性部件和第二磁性部件彼此接近的情况下，可以防止第一磁性部件和第二磁性部件之间的接触。特别地，在第一磁性部件和第二磁性部件之间
生成引力的情况下，能够防止触针的移位变得不稳定。本专利技术的另一方面是上述接触探针，其中，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件之间的距离能够针对各测量而改变。因此，能够根据测量目的来调整测量量。根据本专利技术，可以通过简单的结构来调整接触探针的测量力。将通过以下详细说明和附图来阐述和补充本专利技术的上述目标、特征和优点。附图仅提供参考以促进理解并且不用于限制本专利技术。附图说明在以下的详细说明中，以本专利技术的示例性实施例的非限制性示例的方式参考下述多个附图对本专利技术进行进一步的说明，其中，相同的附图标记表示附图的各视图中的相同部件，在这些图中：图1是示意性示出根据第一实施例的接触探针的结构的正视图；图2是示出作用于根据第一实施例的接触探针的力的图；图3是示意性示出根据第二实施例的接触探针的结构的正视图；图4是示意性示出根据第三实施例的接触探针的结构的正视图；图5是示出作用于根据第三实施例的接触探针的力的图；图6是示意性示出根据第四实施例的接触探针的结构的正视图。具体实施方式在此示出的细节采用示例的方式，仅用于对本专利技术的实施例进行说明性的讨论，并且呈现此细节仅为了提供被视为是对本专利技术的原理和概念方面最为有益且易于理解的说明。在这一点上，除了本专利技术的基本理解的必要性外，并没有试图更详细地示出本专利技术的结构细节，对附图的说明会使本领域技术人员更清楚如何在实际中实现本专利技术的各种形式。之后，将参考附图说明本专利技术的实施例。在多个附图的各附图中，对相同的元件赋予相同的附图标记，因此在必要的情况下省略了重复的说明。第一实施例首先，将说明根据第一实施例的接触探针100。图1是示意性示出根据第一实施例的接触探针100的结构的正视图。在图1中，将沿图面的竖直方向的从下向上的方向表示为X方向。另外，将图1中的X方向称为第一方向。接触探针100具有固定部1、弹簧2、引导件3、触针4、磁性体6以及永磁体7。固定部1是固定至测量装置(诸如坐标测量机等)的部分。为使图简化，图1中没有示出测量装置的细节。将X方向作为长度方向，触针4的X(-)侧的端部与被测物体接触。通过引导件3保持触针4以使触针4仅在X方向可移动。磁性体6固定至触针4的X(+)侧的端部。在该示例中，磁性体6为球形。弹簧连接部5是触针4的一部分并且是从触针4向与X方向垂直的方向突出、延伸至固定部1的上方(X(+)侧)的位置的部件。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接触探针，包括：触针，所述触针在第一端具有前端，并且所述触针能够在第一方向移位，从而所述前端能够与被测物体接触；弹性体，其具有固定的第一端和用于沿所述第一方向对所述触针施加力的第二端；第一磁性部件，其固定至所述触针的第二端；第二磁性部件，其与所述第一磁性部件分开设置，从而在所述第一磁性部件和所述第二磁性部件之间生成沿所述第一方向的磁力。

【技术特征摘要】
2015.03.05 JP 2015-0431261.一种接触探针，包括：触针，所述触针在第一端具有前端，并且所述触针能够在第一方向移位，从而所述前端能够与被测物体接触；弹性体，其具有固定的第一端和用于沿所述第一方向对所述触针施加力的第二端；第一磁性部件，其固定至所述触针的第二端；第二磁性部件，其与所述第一磁性部件分开设置，从而在所述第一磁性部件和所述第二磁性部件之间生成沿所述第一方向的磁力。2.根据权利要求1所述的接触探针，其中，所述磁力是引力，并且作用于所述第一磁性部件和所述第二磁性部件之间的区域。3.根据权利要求2所述的接触探针，其中，通过所述弹性体和所述引力施加至所述触针的合成力的大小相对于所述触针的移位是恒定的。4.根据权利要求1所述的接触探针，其中，所述磁力所生成的斥力作用于所述第一磁性部件和所述第二磁性部件之间的区域。5.根据权利要求3所述的接触探针，其中，通过所述弹性体和所述引力施加至所述触针的合成偏置力的大小相对于所述触针的移位线性改变。6.根据权利要求1所述的接触探针，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：日高和彦，山本武，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：日本;JP