[发明专利]测量探头

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量探头，特别是涉及一种能够实现轴向长度的缩短和轻量化而且能够减小形状误差提升测量精度的测量探头。

背景技术

与被测量物的表面接触而测量被测量物的表面形状的测量装置例如公知有三维测量机等。在三维测量机中，使用用于与被测量物接触而检测其表面形状的测量探头(日本特许第4417114号公报(以下是专利文献1))。专利文献1所示的测量探头包括：测针，其具有与被测量物(的表面)接触的接触部；轴运动机构，其具备能够使该接触部在测量探头的中心轴线的方向(Z方向，也称作轴向O)上移动的移动构件；以及旋转运动机构，其具备能够利用旋转运动使所述接触部沿着与该Z方向成直角的面移动的旋转构件。在专利文献1中，轴运动机构和旋转运动机构串联地连接，使测针的接触部能够移动的方向互不相同。

发明内容

发明要解决的问题

但是，在专利文献1的图3A和图3B所述的测量探头中，在轴向上的、比作为旋转运动机构的旋转中心的万向节式轴承58靠顶端部46侧的位置配置有构成轴运动机构的一对隔膜结构体(弹簧64、66)。因此，测量探头在轴向上不得不变长。同时，由于一对隔膜结构体向下方偏置，因此，是若欲使重心与旋转中心对齐则为此的平衡构件的质量也变大的结构。此外，鉴于存在该一对隔膜结构体，从旋转运动机构的旋转中心到配置在测针的顶端的接触部的距离(也称作转环长度)较长，在根据旋转运动机构的运动和轴运动机构的运动求出接触部的位移量时，误差有可能变大。也就是说，在测量被测量物W时，难以减小测量误差。

本发明即是为了解决所述的问题点而完成的，其课题在于提供一种能够实现轴向长度的缩短和轻量化而且能够减小形状误差提升测量精度的测量探头。

用于解决问题的方案

本案的技术方案1的发明通过如下这样的方式解决了所述课题：一种测量探头，其包括：测针，其具有与被测量物接触的接触部；轴运动机构，其具备能够使该接触部在轴向上移动的移动构件；以及旋转运动机构，其具备能够利用旋转运动使所述接触部沿着与该轴向成直角的面移动的旋转构件，其中，所述轴运动机构具备能够使所述移动构件位移的多个第1隔膜结构体，而且所述旋转运动机构具备能够使所述旋转构件位移的第2隔膜结构体，在所述轴向上的、所述多个第1隔膜结构体之间配置所述第2隔膜结构体，将该第1隔膜结构体的数量为偶数个，将该第1隔膜结构体分别相对于所述第2隔膜结构体配置在彼此对称的距离。

本案的技术方案2的发明通过如下这样的方式解决了所述课题：一种测量探头，其包括：测针，其具有与被测量物接触的接触部；轴运动机构，其具备能够使该接触部在轴向上移动的移动构件；以及旋转运动机构，其具备能够利用旋转运动使所述接触部沿着与该轴向成直角的面移动的旋转构件，其中，所述轴运动机构具备能够使所述移动构件位移的多个第1隔膜结构体，而且所述旋转运动机构具备能够使所述旋转构件位移的第2隔膜结构体，在所述轴向上的、所述多个第1隔膜结构体之间配置所述第2隔膜结构体，设为这样的结构：在指定的所述测针支承于所述旋转构件时，使由所述第2隔膜结构体支承的构件的重心与所述旋转运动机构的旋转中心对齐。

在本案的技术方案3的发明中，将所述第1隔膜结构体的数量为偶数个，将该第1隔膜结构体分别相对于所述第2隔膜结构体配置在彼此对称的距离。

在本案的技术方案4的发明中，所述轴运动机构支承所述旋转运动机构。

在本案的技术方案5的发明中，所述旋转运动机构支承所述轴运动机构。

在本案的技术方案6的发明中，所述旋转构件在相对于所述旋转运动机构的旋转中心而言的与测针所在侧相反的一侧具备平衡构件，能够调整该旋转中心和该平衡构件之间的距离。

在本案的技术方案7的发明中，该测量探头包括：平衡配重件，其是与所述测针的质量相应的；以及平衡机构，其支承在用于支承所述轴运动机构的轴外壳构件上，并取得该测针和该平衡配重件之间的平衡。

在本案的技术方案8的发明中，该测量探头具备用于支承所述轴运动机构的轴外壳构件，在该轴外壳构件上设有用于检测所述移动构件的位移的位移检测器。

在本案的技术方案9的发明中，利用所述位移检测器输出能够检测所述移动构件的相对位置的相对位置检测信号。

在本案的技术方案10的发明中，利用所述位移检测器输出能够检测所述移动构件的绝对位置的绝对位置检测信号。