形状测量设备制造技术

一种形状测量设备包括：基部；臂，能相对于基部摆动；联接件，联接基部和臂，且具有变形区域，该变形区域能在基部和臂之间弹性变形；和形变检测器，安装在变形区域中。在形状测量设备中，触针安装到臂且可沿工件的表面滑动。

【技术实现步骤摘要】
形状测量设备
本专利技术涉及形状测量设备(formmeasuringapparatus)，其测量工件的表面形状。
技术介绍
为了测量工件的表面形状，存在一种接触类型的形状测量设备，其让触针沿工件的表面滑动并检测表面的偏差(deviation)。例如，日本已公开专利No.2014-167435公开了一种形状测量设备，其包括以枢转点为中心自由旋转的臂，安装到臂的第一端的触针，和检测臂的第二端的位移的检测装置。在该形状测量设备中，在触针沿工件的表面移位时，臂以枢转点为中心以杠杆状方式旋转，且臂的第二端移位。因而，基于被检测装置检测的臂的第二端的位移，可检测触针的位移，且由此可测量工件的表面形状。在如上所述的日本已公开专利No.2014-167435和其他公开文件中，在臂以杠杆状方式旋转的常规形状测量设备中，差动变压器方法通常被用作检测臂的第二端的位移的检测装置。在差动变压器方法中，在触针移位时，安装到臂的第二端的可动铁芯相对于彼此连接的两个线圈改变位置。通过检测该点处线圈的差动电压，可得到触针的位移量。然而，在这种差动变压器类型的检测装置中，检测灵敏度会基本上由于结构部件位置的轻微移位而改变。因此，定位结构部件是困难的，且需要大量的设计诀窍将形状测量设备配置为具有期望分辨率或测量范围。
技术实现思路
本专利技术的优势是提供一种接触类型的形状测量设备，其能简单地获得期望分辨率和测量范围。根据本专利技术的形状测量设备包括：基部；臂，能相对于基部摆动；联接构件，联接基部和臂，且具有变形区域，该变形区域能在基部和臂之间弹性变形；和形变检测元件，安装在变形区域中。通过这种构造，安装到臂的触针可沿工件的表面滑动。在触针沿工件的表面移位时，臂摆动且来自摆动臂的应力施加到联接构件，且联接构件的变形区域经历弹性变形。变形区域的变形量对应于触针的位移量。因而，在根据本专利技术的形状测量设备中，基于被形变检测元件检测的变形区域的变形量，可检测触针的位移量，且由此可测量工件的表面形状。在该例子中，取决于在变形区域中沿基部和臂的联接方向的位置，联接构件的变形区域的变形量不同。具体地，在联接构件的变形区域中，沿基部和臂的联接方向该位置越靠近基部，则施加的应力越大。由此，更靠近基部的位置变形区域变形更多，且更靠近臂的位置变形更少。因此，形变检测元件在变形区域中的置放影响用于检测触针位移的检测灵敏度。例如，在形变检测元件安装在较靠近基部的变形区域中的一位置处时，甚至触针的轻微位移都会被检测为联接构件的变形，且因此增加了对触针位移的检测灵敏度。由此，可在本专利技术的形状测量设备中实现高分辨率。同时，在形变检测元件安装在较靠近臂的变形区域中的一位置处时，针对触针的轻微位移，联接构件的变形不太可能被检测到，且因此限制了针对触针的位移的检测灵敏度。由此，根据本专利技术的形状测量设备能针对触针的位移进行长行程检测，且其测量范围加宽。因此，通过在根据本专利技术的形状测量设备的制造或校准期间调整形变检测元件在联接构件的变形区域中的安装位置，可简单地实现期望分辨率和测量范围。在根据本专利技术的形状测量设备中，优选地，联接构件用弹性材料形成，且形状测量设备进一步包括调整基部和臂之间距离的距离调整机构。通过这种构造，联接构件用弹性材料形成，且因此位于联接构件上的基部和臂之间的一位置形成变形区域。由此，通过使用距离调整机构调整基部和臂之间的距离，变形区域沿基部和臂联接方向的长度增加和减小，且改变相对于触针位移量的变形区域的变形量。由此，可容易地调整对触针位移的检测灵敏度。根据本专利技术的形状测量设备可以进一步包括置放调整机构，调整形变检测元件在变形区域中沿基部和臂的联接方向的位置。根据该置放调整机构，形变检测元件在变形区域中的位置可被调整，以便较靠近基部或较靠近臂。由此，可容易地调整对触针位移的检测灵敏度。在根据本专利技术的形状测量设备中，优选地，联接构件用弹性材料形成，且形状测量设备进一步包括局限构件，该局限构件基部和臂之间的一部分中的联接构件的弹性变形。通过这种构造，联接构件用弹性材料形成，且因此位于联接构件上的基部和臂之间的一位置形成变形区域。同时，被局限构件限制了变形的位置从变形区域排除。由此，通过将局限构件安装到联接构件，联接构件的一部分的变形可被限制，且变形区域沿基部和臂联接方向的长度可缩短。因而，相对于触针位移量的变形区域的变形量可增加，且针对触针的位移的检测灵敏度可容易地增加。这种局限构件可以配置为使得，沿基部和臂的联接方向，能对联接构件的弹性变形被限制的范围进行调整。例如，可以制备沿基部和臂的联接方向具有各种长度的多个局限构件，且可以选择和使用合适的局限构件。还有，局限构件可以沿基部和臂的联接方向移位。在根据本专利技术的形状测量设备中，优选地，联接构件为至少一个板簧，该至少一个板簧的中间部分构成变形区域。根据该构造，联接构件的构造简单，且因此形变检测元件的安装变得更容易。还有，联接构件可通过至少一个板簧配置，但是通过调整板簧的数量，可改变让联接构件弯曲所需的力。在根据本专利技术的形状测量设备中，优选地，联接构件包括交叉布置的至少一对板簧。通过该构造，防止板簧的扭转等，且因此形变检测元件可以以更高的准确性检测板簧的变形量。在根据本专利技术的形状测量设备中，优选地，形变检测元件是安装在板簧的一对表面每一个上的压电元件，且构造为让板簧夹在它们之间的一对或多对。根据该构造，构成该对的压电元件构成双压电晶片类型变形检测元件(其连结，板簧插置在它们之间)，且因此可以以更高的准确性检测板簧的变形量。根据本专利技术的形状测量设备优选进一步包括驱动器，其安装在变形区域中且驱使联接构件变形。通过这种构造，通过驱使联接构件变形，驱动器可从工件撤回处于与工件接触状态的触针。进而，通过驱使联接构件变形，驱动器可在触针接触工件的同时控制测量力。例如，在工件是软材料时或在执行高精度测量时，驱动器优选驱使联接构件变形，以便减小测量力。同时，在寻求高响应性测量时，驱动器优选驱使联接构件变形，以便增加测量力。例如，压电元件可用作这种驱动器。本专利技术可提供接触类型的形状测量设备，其能简单地获得期望分辨率和测量范围。附图说明通过本专利技术示例性实施例的非限制性例子参考多个附图，进一步在下文详细描述本专利技术，其中相同附图标记在附图的几幅图中代表相似零件，且其中：图1是显示了根据本专利技术的第一实施例的形状测量设备的示意图；图2是从S1方向观察的图1的形状测量设备的示意图；图3是沿图2中线S2示出的箭头的截面图，提供了显示第一实施例相关部分的示意图；图4是显示了根据本专利技术第二实施例的形状测量设备的示意图；和图5是显示了根据第三本专利技术实施例的形状测量设备的示意图。具体实施方式本文所示的细节是示例性的且目的是仅对本专利技术的实施例进行示例性描述，且目的是提供被认为最有用且能容易地对本专利技术的原理和原则进行理解的内容。在这方面，不会试图比对本专利技术进行基本理解所必要的更详细地显示本专利技术的结构细节，对附图的描述使得本领域技术人员理解可以如何实施本专利技术的形式。后文中，参考附图描述本专利技术的实施例。第一实施例图1到3显示了根据本专利技术的第一实施例。形状测量设备1使用触针50，其能沿工件W滑动，以测量工件W的表面形状。例如，工件W布置为平行于平面(水平平面)，且形状测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形状测量设备，包括：基部；臂，配置为相对于基部摆动；联接件，联接基部和臂，联接件具有变形区域，该变形区域能在基部和臂之间弹性变形；和形变检测器，安装在变形区域中。

【技术特征摘要】
2017.12.04 JP 2017-2325321.一种形状测量设备，包括：基部；臂，配置为相对于基部摆动；联接件，联接基部和臂，联接件具有变形区域，该变形区域能在基部和臂之间弹性变形；和形变检测器，安装在变形区域中。2.如权利要求1所述的形状测量设备，进一步包括距离调整器，其调整基部和臂之间的距离，其中联接件用弹性材料形成。3.如权利要求1所述的形状测量设备，进一步包括放置调整器，其调整形变检测器在变形区域中沿基部和臂的联接方向的位置。4.如权利要求2所述的形状测量设备，进一步包括放置调整器，其调整形变检测器在变形区域中沿基部和臂的联接方向的位置。5.如权利要求1所述的形状测量设备，进一步包括限制器，其在基部和臂之间的一部分中限制联接件的弹性变形，其中联接件用弹性材料形成。6.如权利要求1所述的形状测量设备，其中联接件包括至少一个板簧，该至少一个板簧的中间部分包括变形区域。7.如权利要求2所述的形状测量设备，其中联接件包括至少一个板簧，该至少一个板簧的中间部分包括变形区域。8.如权利要求3所述的形状测量设备，其中联接件包括至少一个板簧，该至少一个板簧的中间部分包括变形区域。9.如权利要求4所述的形状测量设备，其中联接件包括至少一个板簧，该至少一个板簧的中间部分包括变形区域。10.如权利要求5所述的形状测量设备，其中联接件包括至少一个板簧，该至少一个板簧的中间部分包括变形区域。11.如权...

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