专利名称：接触式位移测长器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及接触式位移测长器，特别是使安装在测量轴前端的测量头向被测量物以低测量力接触，而且在测量轴的动作范围内使其测量力保持一定的状态，对被测量物进行测量的接触式位移测长器。
背景技术：
以往，作为接触式位移测长器，公知有如下构成的装置，即具有用于测出测量轴前端与被测量物的接触的测量力测出部，具有用于测出测量轴中央部的测量轴位移的位置测出部，还具有用于使测量轴在测量轴的后端向轴线方向可动的直线运行执行元件(例如，参照非专利文献1)。在这样构成的接触式位移测长器中，介于测量力测出部通过位置测出部，进行被测量物的测量。
图13是表示上述非专利文献1所开示的接触式位移测长器构成的概略图。如图13所示，在框架100的中央部设有向垂直方向移动的测量轴101。在测量轴101的前端部上，介于使其产生微小位移的压电元件102，而安装有静电电容式位移检测器103和测头104。测头104，以支撑点为振动节点，将两端作为振动腹体，以一次模式共振的振动器而构成。共振状态所有的振动器的喇叭形前端一旦与被测量物150接触而受到限制，测头104的共振状态就发生变化。
通过测出用电极测出这个共振状态的变化，检测出测头104的前端与被测量物150的接触。另外，在测量轴101的后端部上，配置有使其产生粗大位移的可动线圈型驱动器105。具有由该可动线圈型驱动器105的粗驱动方式和由压电元件102的精驱动方式即，由压电元件102进行使测头104的前端追随被测量物形状微小的位移，而由可动线圈型驱动器105进行大的位移。
作为被测量物形状的Z轴方向(与测头104前端的接触面垂直的方向)的测量量，采用由静电电容式位移检测器103测出的值。另外，作为测量被测量面的表面形状的表面形状测量装置，在可进行微小移动的移动体的下面有平行弹簧，在该平行弹簧的一端部上，具有与被测量面接触的接触针，具有用于测出移动体的位移量的移动体位移测出装置，和测出平行弹簧的位移量的弹性体位移测出装置而构成的装置已为周知(例如，参照专利文献1)。
专利文献1特开平6-147886号公报非专利文献1西村国俊，外7名“非破坏表面形状纳诺测量器的开发”，[online]，新能源、产业技术综合开发机构，[平成16年1月30日检索]，互连网<URLhttp//www.nedo.go.jp/itd/teian/ann-mtg/fyll/seika/98y28001/98y28001s.html>
然而，在上述非专利文献1所公开的接触式位移测长器中，如果测头的前端接触被测量物而振动器的振动模式发生变化，就会在测量力测出部上产生失真，测量力测出部自身的尺寸也会发生变化。因此，存在在测量被测量物时产生误差，不能得到正确的测量结果或具有再现性测量结果的问题。另外，由于与被测量物接触部分由测头构成，所以就存在所谓不能在一般的接触式位移测长器中，将所采用的适合被测量物形状的测量头，安装在测量轴的前端进行测量的问题。
另外，在上述专利文献1所公开的表面形状测量装置中，接触针跟随测量面的表面形状而上下移动，由于伴随这种情况平行弹簧产生弯曲，所以安装在平行弹簧前端的接触针的横向位置，就会偏向平行弹簧的基端一侧。因此，就存在所谓产生测量结果误差的问题。
发明内容
本发明，为了解决上述现有的技术问题，其目的在于提供一种可取得正确的具有再现性测量结果的接触式位移测长器。
为了解决上述课题，达到目的，本发明的接触式位移测长器，其特征在于，具有第一移动体，其可在第一直线方向往返移动；驱动部，其驱动上述第一移动体；第二移动体，其与上述第一移动体的移动联动并可在与上述第一直线方向不同的第二直线方向往返移动；测量头，其安装在上述第二移动体前端；测量力测出部，其在上述测量头与被测量物接触的状态时在上述第二移动体的后端上测出波及该被测量物的测量力；位置测出部，其在上述测量头与上述测量力之间测出上述第二移动体的移动量；控制装置，其对应上述测量力测出部的输出使上述测量力保持一定地控制上述第一移动体的移动量。
另外，其特征在于上述第二直线方向，与上述第一直线方向平行。另外，其特征在于使上述第二移动体可向上述第二直线方向移动地支撑的支撑部，与上述第一移动体一体化，介于在第二移动体上施加向上述第二直线方向的一方的力的第一螺旋弹簧，以及在第二移动体上施加与上述一方的相反方向的力的第二螺旋弹簧，而将上述第二移动体支撑在上述支撑部上。
另外，其特征在于所述测量力测出部，具有由固定在所述第一移动体上的差动变压器主体和设在所述第二移动体后端的芯轴构成的差动变压器，并通过所述第一螺旋弹簧与所述第二螺旋弹簧的变形，所述芯轴与所述第二移动体一起移动，通过由所述差动变压器主体测出该芯轴的移动量，从而测出测量力。
另外，其特征在于上述测量力测出部，具有薄板，其固定于上述第一移动体，并且还固定在上述第二移动体的后端；粘在该薄板上的失真量规，通过上述第一螺旋弹簧与上述第二螺旋弹簧的变形，使上述第二移动体移动，因该第二移动体的移动使上述薄板产生歪斜，并通过由上述失真量规测出那个薄板的失真量来测出测量力。
另外，其特征在于上述测量力测出部，具有第一导电体，其固定在上述第一移动体上；第二导电体，其与该第一导电体分离并固定在上述第二移动体后端，并通过上述第一螺旋弹簧与上述第二螺旋弹簧的变形，使上述第二移动体移动，因第二移动体的移动使上述第一导电体与上述第二导电体之间的距离发生变化，并通过测出伴随着该导电体之间距离变化而变化的静电电容的变化量来测出测量力。
另外，其特征在于上述控制装置，具有补正机构，其补正根据上述第二移动体的姿势而变化的测量力。另外，其特征在于上述测量头，可拆装地安装在上述第二移动体上。
另外，本发明里的接触式位移测长器，其特征在于，具有移动体，其可在直线方向往返移动；驱动上述移动体的驱动部；安装在上述移动体前端的测量头；测量力测出部，其在上述测量头接触被测量物的状态时测出波及该被测量物的测量力；测出上述移动体的移动量的位置测出部；控制装置，其按照上述测量力测出部的输出使上述测量力保持一定地控制上述移动体的移动量。
另外，其特征在于上述测量力测出部，在上述移动体后端上测出上述测量力。另外，其特征在于上述位置测出部，在上述测量头与上述测量力测出部之间测出上述移动体的移动量。
另外，其特征在于上述移动体，由可在第一直线方向往返移动的第一移动体、与上述第一移动体的移动联动并可在与上述第一直线方向不同的第二直线方向往返移动的第二移动体而构成。另外，其特征在于上述第二直线方向，与上述第一直线方向平行。
根据本发明，由于通过在测量头与测量力测出部之间设置位置测出部，可防止测量力测出部的失真影响波及位置测出部，所以可得到不含因测量力测出部失真的误差的测量结果。另外，由于在第一移动体的移动范围中测量力以一定的低值，施加在被测量物的负荷小，所以可抑制因测量头接触被测量物的变形。因此，可得到更正确的有再现性的测量结果。另外，通过支撑部从第一移动体独立，因为可防止因伴随着第一移动体的移动而产生的摩擦变动等的负荷变化的影响波及测量力测出部，所以可保持稳定的测量力。
另外，由于通过第二移动体由支撑部两端的第一螺旋弹簧与第二螺旋弹簧支撑，可取得第二移动体与测量头结合的重量均衡，所以可对被测量物施加适当的测量力。另外，通过适当选择第一螺旋弹簧与第二螺旋弹簧的弹簧定数和初期弹性变形量，在第二移动体的移动量和差动变压器的输出值的关系中，利用高范围的线性度，可进行被测量物的测量。
另外，第二移动体的姿势，即按照第二移动体的倾斜度情况，第二移动体与测量头结合的重量的垂直成分发生变化，虽然以此原因测量力发生了变化，但可对变化的部分加以修正。因此，例如可对被测量物将测量头从下方触及、从横向触及等，以各种姿势对被测量物进行测量。另外，可采用在一般的接触式位移测长器中所用的适合被测量物形状的测量头对被测量物进行测量。
根据本发明的接触式位移测长器，以被测量物不变形程度的一定低的测量力对被测量物进行测量，可取得正确的有再现性的测量结果方面非常奏效。
图1是表示本发明的接触式位移测长器构成的概略图。
图2是表示图1所示的检测器的一个例子的主要部分的立体图。
图3是分解表示图2所示的检测器的立体图。
图4是表示检测器的测量力测出部的输出特性的特性图。
图5是表示检测器及控制装置构成的方块图。
图6是说明检测器及控制装置动作的流程图。
图7是继续表示图6的流程图。
图8是表示测量力设定处理子程序的流程图。
图9是表示测量力测出部的其他例子的正视图。
图10是表示测量力测出部的另外其他例子的正视图。
图11是表示检测器的别的例子的主要部分的立体图。
图12是表示检测器的另外其他例子的主要部分的立体图。
图13是表示现有的接触式位移测长器构成的概略图。
图中2、82-第一移动体，3、73、83-驱动部，4-第二移动体，5-支撑部，6-第一螺旋弹簧，7-第二螺旋弹簧，8-测量头，9、59、69-测量力测出部，10-位置测出部，21-芯轴，29-差动变压器主体，52-薄板，54-失真量规，62、63-导电体，200-检测器，300-控制装置。
具体实施例方式
以下参照所附图纸，详细说明本发明适于接触式位移测长器的实施方式。再者，在以下的实施方式的说明及所附图纸中，同样的构成采用相同的符号，并省略所重复的说明。
图1是表示本发明的接触式位移测长器构成的概略图。如图1所示，实施方式的接触式位移测长器，由未图示的接触被测量物的检测器200，和控制检测器200的控制装置300构成。检测器200与控制装置300通过电缆400连接。另外，在控制装置300上，通过电缆600连接用于表示通过检测器200取得的测量结果并记录的计算机500。
首先，对检测器200的构成进行说明。关于控制装置300后述。图2是表示检测器200的一个例子的主要部分的立体图。如图2所示，在框架1内，收纳有可在第一直线方向往返移动的第一移动体2、驱动这个第一移动体2的驱动部3、第二移动体4。第二移动体4，通过固定在第一移动体2的支撑部5，和设置在该支撑部5两端的压缩螺旋弹簧6、7，以可在第二直线方向往返移动的状态受到支撑。
第二移动体4，介于支撑部5及压缩螺旋弹簧6、7，与第一移动体2的移动联动地进行移动。第一直线方向与第二直线方向，虽然不一致但平行。在第二移动体4的前端，可拆装地安装有测量头8。测量头8按照未图示的被测量物形状等可更换为最合适的测量头8。
另外，在框架1内，收纳有测量力测出部9，其在测量头8接触被测量物状态时测出波及被测量物的测量力；位置测出部10，其测出第二移动体4的移动量。测量力测出部9，在第二移动体4后端测出测量力。位置测出部10，在测量头8与测量力测出部9之间，即在比测量力测出部9更接近测量头8的一侧测出第二移动体4的移动量。第二移动体4的前端，通过设置在框架1的轴杆11内部向框架1外突出。
框架1的开口部，由未图示的盖子封堵。在该接触式位移测长器中，后述的控制装置300(参照图1)，使由测量力测出部9测出的测量力保持一定地控制通过驱动部3的第一移动体2的移动，由此用一定的测量力对被测量物进行测量。检测器200，介于连接在框架1内省略图示的电路基板(参照图3)的未图示电缆与控制装置300连接(参照图1)。其电缆介于设置在框架1的电缆取出口12，向框架1外引出。
图3是图2所示的检测器200的分解立体图。如图3所示，驱动部3是直线运行执行元件的一种，例如由E字形轭铁13、磁铁14、线圈15组成的音圈型直线电动机(VCM)构成。线圈15，介于未图示的电缆连接控制装置300(参照图1)。在线圈15上，固定例如棒状的第一移动体2的一端。第一移动体2的另外一端，与上述支撑部5一起固定在直线导轨16上。
直线导轨16，由设置在直线导轨安装板17上的直线装导轨18引导，在上述第一直线方向往返移动。也就是说，第一移动体2，对应驱动部3的驱动力，由直线导轨16及导轨18引导在第一直线方向往返移动。随着第一移动体2的移动，第二移动体4在测量范围内向第二直线方向移动。
直线导轨安装板17固定在框架1上。指示部5，通过安装在直线导轨安装板17一端的拉伸弹簧19吊向驱动部3一侧。这是为了抑制驱动部3在非通电状态时因第二移动体4的自重而自由移动。
第二移动体4，由棒状的测量轴20、设置在后端的磁性体形成的芯轴21构成。测量轴20，通过上述压缩螺旋弹簧6、7和支撑部5，固定在保持标尺22的标尺架23上。支撑部5在标尺架23上通过压缩螺旋弹簧6、7的弹性返回力相对标尺架23可移动地安装。支撑部5由球式滑块构成，使测量轴20按照测量力发生移动。
另外，在直线导轨安装板17上，LED等发光元件24、在光电二极管上烧结标尺图形的受光IC25，夹持标尺22地对向安装。位置测出部10，是由这些发光元件24、受光IC25及标尺22构成的光学式编码器。在标尺22上，对第二直线方向形成向垂直方向延伸的明部和暗部与第二直线方向交替排列的条纹。
然后，随着测量轴20的移动当标尺22在发光元件24和受光IC25之间移动时，从发光元件24发出的光就以闪烁的状态到达受光IC25。受光IC25，将接收的闪烁光转换为明(“1”)与暗(“0”)2个数值组成的数字信号并输出。通过计数这个数字信号的脉冲数，并将计数的数与预先设定的相当于1个计数的移动量相乘，测出测量轴20的移动量。对于位置测出部10的分辨率，即相当于每1个计数的测量轴20的移动量，不做特别限定，例如是0.1μm。
受光IC25，介于柔软型印刷电路板(FPC)26与电路基板27连接。在电路基板27上，设置有连接柔软型印刷电路板26的联接器28。受光IC25的受光信号，介于柔软型印刷电路板26被传送到电路基板27，并介于电路基板27连接的未图示的电缆被传送给控制装置300(参照图1)。
测量力测出部9，由具有2个线圈的差动变压器主体29及由测量轴20后端的芯轴21组成的差动变压器，和上述压缩螺旋弹簧6、7构成。差动变压器主体29，通过托架固定在第一移动体2上，与第一移动体2一起移动。芯轴21通过测量轴20的移动，移动到差动变压器主体29的2个线圈附近。对于芯轴21对差动变压器主体29的可移动范围，不做特别限定，例如是大约1mm。对此，差动变压器主体29的可移动范围，即第一移动体2的可移动范围，比芯轴21的可移动范围大。
在以向差动变压器主体29的2个线圈施加交流电压的励磁状态下，芯轴21一旦移动，2个线圈的电抗就发生变化，从而能够得到对应芯轴21移动量的输出电压。根据这个输出电压测出测量力。测量力测出部9的输出信号，介于无图示的电缆传送给电路基板27，并介于连接电路基板27的无图示的电缆传送给控制装置300(参照图1)。
测量轴20的位置，由测量轴20、测量头8、芯轴21、标尺22及标尺架23加在一起的重量，与夹持支撑部5的2个压缩螺旋弹簧6、7的弹性返回力的均衡而决定。这些，例如检测器的姿势，不仅在测量头8从上面触及测量物的姿势(以下称正姿势)的情况下，而且在从下面触及的姿势(以下称逆姿势)，从横向触及的姿势(以下称横姿势)，从斜下方向或斜上方触及的姿势(以下称斜姿势)的情况也都相同。
在以正姿势进行测量的情况下，位于测量头8一侧的第一压缩螺旋弹簧6支撑测量轴20等的负荷。另一方面，在以逆姿势进行测量的情况下，位于芯轴21一侧的第二压缩螺旋弹簧7支撑测量轴20等的负荷。在以横姿势或斜姿势进行测量的情况下，2个压缩螺旋弹簧6、7保持均衡状态。
在这里，通过适当选择夹持支撑部5的2个压缩螺旋弹簧6、7的弹簧定数或初期弹性变形量，就可以利用测量轴20的移动量与差动变压器输出值的关系具有很高的线性度的范围而对被测量物进行测量。例如图4，在适当选择压缩螺旋弹簧6、7的弹簧定数与初期弹性变形量的情况下对测量轴20的移动量，将差动变压器的输出电压值(放大值)与其变化量的一个例子画成曲线的特性图。
在图4所示特性的情况下，例如检测器200为横姿势时，使测量轴20从差动变压器原来的零点位于偏离1.5mm的地方而选择压缩螺旋弹簧6、7即可。在这种情况下不做特别限定，例如对应检测器200的姿势，如果设计测量轴20的位置在±0.2mm左右位移，差动变压器的输出电压值(放大值)就会在±500mv左右变化，但在图4所示的例子中，这个变化范围却充分包含在线性度很高的范围内。
下面对控制装置300进行说明。图5是表示检测器200及控制装置300构成的方块图。在图5中，在连接各个块的线内，双线表示机械的结合，箭头线表示电结合，箭头指向表示信号的流动方向。在检测器200中，驱动部3、测量力测出部9、位置测出部10、测量轴20及测量头8的机械的结合结构如上所述。
在检测器200的电路基板27上，设置检波器31、放大器32及波形发生器33。另一方面，在控制装置300中，设置功率放大器34、数字-模拟转换器(D/A)35、模拟-数字转换器(A/D)36、CPU37、计数器38及主机接口(主机·I/F)39。
波形发生器33生成交流信号并供给测量力测出部9。测量力测出部9的线圈，由这个交流信号励磁。检波器31，通过测量头8触及被测量物时测量轴20受到的推力，对从测量力测出部9输出的测量力测出信号进行检波。放大器32放大检波器31的输出信号。由这个放大器32放大的信号，就是图4所示在差动变压器特性图中的差动变压器的输出电压值(放大值)。
由放大器32放大的信号，被传送到控制装置300的模拟-数字转换器36。模拟-数字转换器36，将从放大器32接收的模拟信号转换为数字信号并供给CPU37。CPU37根据从模拟-数字转换器36接收的信号，生成为了使测量力为一定的低值地控制测量轴20位置的控制信号。该控制信号供给数字-模拟转换器35。
数字-模拟转换器35，将从CPU37供给的控制信号(数字信号)转换为模拟信号。这时操作员，可对数字-模拟转换器35中的数字-模拟变换量(取样量)进行任意设定，从而可据此调节测量轴20的移动速度。功率放大器34，将通过数字-模拟转换器35转换的模拟信号，放大到驱动检测器200的驱动部3的水平，并向检测器200的驱动部3供给。驱动部3，根据功率放大器34供给的驱动信号，驱动测量轴20等构件。
另一方面，伴随着测量轴20的位移从位置测出部10输出的位置测出信号，被传送给控制装置300的计数器38。计数器38，计数从位置测出部10接收的数字信号的脉冲数。但在被测量物的测量开始时，计数器38的值返回到初始值。
计数器38将计数值供给CPU37。CPU37介于检波器31、放大器32及模拟-数字转换器36，将由测量力测出部9供给的测量力测出信号，和介于计数器38由位置测出部10供给的位置测出信号，介于RS232C和RS485等串行通信用的主接口39，传送给主计算机500。计算机500，将传送来的测量数据显示器在画面501(参照图1)上，或纪录在硬盘等的记录装置内。另外，由计算机500可进行检测器200的动作开始和停止而成。
下面，参照图6～图8所示的流程图，对检测器200及控制装置300的动作进行说明。操作员投入控制装置300的电源，CPU37从CPU37的内置存储器读出被测量物的测量处理程序，开始被测量物的测量处理。测量处理一旦开始，首先CPU37将从测量力测出部9输出的模拟的测量力测出信号介于检波器31、放大器32及模拟-数字转换器36转换为数字信号并读入(图6，步骤S1)。
接着判定测量力。即，CPU37，在步骤S1将由读入的测量力测出值组成的测量力测出信号与CPU37的内置存储器预先设定的数值(以下称设定值)进行比较，判断测量头8上有无过大负荷(图6，步骤S2)。其结果如果步骤S1读入的测量力测出值比设定值高(步骤S2“H”)，CPU37就判断为发生了某些异常情况，测量头8上的负荷过大，并向计算机500发送错误信号。并且，计算机500在显示器画面501(参照图1)上显示错误信息(图6，步骤S8)。
另一方面，当步骤S2的判断结果为测量头8没有过大负荷时，即在步骤S1读入的测量力测出值比设定值低的情况下(步骤S2“L”)，CPU37就将检测器200处于待用状态(测量可开始的状态)通知操作员(图6，步骤S3)。作为通知的装置，例如可以使连接CPU37输出入端口的发光二极管(图1和图5省略)亮灯，也可以在计算机500的显示器画面501(参照图1)上将待用状态的通知以短信或符号等显示。或者也可以用声音等通知操作员。
接着，操作员确认在待用状态后，操纵计算机500指示测量开始，操作控制装置300的开始开关(图1和图5省略)(图6，步骤S4)。由此，CPU37进行图8所示的测量力设置处理的子程序(图6，步骤S5)。在测量力设置处理的子程序中，CPU37再次从测量力测出部9读入测量力测出值，并将该数值设为基准值(零点)(图8，步骤S19)。这时，CPU37将计数器38的值返回到初始值。
然后，CPU37在步骤S19对设定的测量力基准值加上一个数值作为测量力比较值(图8，步骤S20)。操作员可任意决定加在基准值上的数值。之所以这样设定测量力的基准值，是因为采用该基准值设定测量力的比较值，对应检测器200的姿势(正姿势、逆姿势、横姿势或斜姿势)测量轴20的初期位置不同，由此其测量力不同，所以在测量时的检测器200的姿势中将测量轴20在初期位置时的测量力作为基准。这样，控制装置300对应测量被测量物时检测器200的姿势，具有补正变化的测量力的装置。
设定测量力比较值后，CPU37就从测量力测出部9读入测量力测出值(图6，步骤S6)。并且，CPU37再次将步骤S6读入的测量力测出值与CPU37的内置存储器的设定值进行比较，判断测量头8有无过大的负荷(图6，步骤S7)。其结果，如果测量头8有过大负荷(步骤S7“H”)，就进入步骤S8，CPU37在计算机500的显示器画面501(参照图1)上显示错误信息。
如果步骤S7的判断结果，测量头8没有过大负荷时(步骤S7“L”)，CPU37就使测量轴20向被测量物一侧移动，即生成进行行进动作的控制信号。这个控制信号，在数字-模拟转换器35被转换为模拟信号，由功率放大器34放大到驱动检测器200的驱动部3的水平，并供给驱动部3。由此，对驱动部3进行驱动，测量轴20向被测量物一侧移动(图7，步骤S12)。
接着，CPU37从测量力测出部9读入测量力测出值(图7，步骤S13)。并且，CPU37判定读入的测量力测出值是否在CPU37内置存储器的设定值容许范围内(图7，步骤S14)。判断结果，如果测量力测出值不在设定值的容许范围内(不是“MID”的情况下)，就判定其测量力测出值比设定值的容许范围的最大值大，还是比最小值小(图7，步骤S17)。
其判断结果，如果比测量力测出值设定值的容许范围的最大值大(步骤S17“H”的情况下)，CPU37就使测量轴20向测量力测出部9一侧移动，即生成进行恢复动作的控制信号。这个控制信号通过数字-模拟转换器35及功率放大器34供给检测器200的驱动部3。由此，对驱动部3进行驱动，测量轴20向测量力测出部9一侧移动(图7，步骤S18)。此后，进入步骤S13，进行测量力测出值的读入，进行步骤S14的判断。
另一方面，如果步骤S17的判断结果，测量力测出值比设定值的容许范围的最小值小(步骤S17“L”)，就进入步骤S12，进行测量轴20的行进动作之后进入步骤S13，进行测量力测出值的读入，进行步骤S14的判断。如果步骤S14的判断结果，测量力测出值进入设定值的容许范围(“MID”的情况下)，CPU37就判断测量力的大小适当，将这时的测量力测出值和位置测出值在控制装置300的指示部301、302(参照图1)上显示的同时，传送给计算机500。计算机500在显示器画面501上显示传送来的测量力测出值和位置测出值(参照图1)，或纪录在硬盘等记录装置内(图7，步骤S15)。
此后，CPU37准许中断(图7，步骤S16)，返回步骤S13。其后直到发生中断为止重复步骤S12～S18，继续对被测量物进行测量。在继续测量当中，或是操作员操纵计算机500指示测量完成，或是操作控制装置300的结束开关(图1和图5省略)，而发生中断(图6，步骤S9)。
而且，例如如果在步骤S3使发光二极管亮灯，其发光二极管就熄灯(图6，步骤S10)。或是，也可以使计算机500的显示器画面501(参照图1)显示通知测量完成的短信和符号等，或发出声音等。此后，测量轴20返回(图6，步骤S11)，结束测量。
如以上说明，根据实施方式，通过在测量头8与测量力测出部9之间设置位置测出部10，可防止因测量力测出部9失真的影响波及到位置测出部10，所以可得到不含因测量力测出部9失真误差的测量结果。另外，在测量轴20的移动范围内由于测量力为一定低的数值，施加在被测量物的负荷小，所以可抑制因测量头8接触所产生的被测量物的变形。因此，可得到更正确且有再现性的测量结果。
另外，由于通过使支撑部5从第一移动体2独立，可防止伴随着第一移动体2的移动因直线导轨16等产生的摩擦变动等负载变化的影响波及到测量力测出部9，所以可保持稳定的测量力。另外，通过支撑第二移动体4的支撑部5的2个压缩螺旋弹簧6、7的支撑，可使第二移动体4和测量头8结合的重量保持均衡，所以可对被测量物施加适当的测量力。
在以上本发明中，不局限于上述实施方式，可进行种种变更。例如图9所示，也可以采用在未图示的第一移动体2上介于托架固定支撑构件51，将薄板52通过粘着剂53固定在支撑构件51上，在薄板52的两面粘贴失真量规54，将测量轴20的后端通过螺丝构件55固定在薄板52上构成测量力测出部59。根据这个测量力测出部59，测量头8接触被测量物一旦测量轴20受到推力，薄板52就会如二点锁线56所示那样弯曲，通过在失真量规54上产生向弯曲方向的应力，可测出测量力。
或如图10所示，也可以采用在无图示的第一移动体2上介于托架固定支撑构件61，将一对导电体62、63空开间隙用粘着剂64固定在那个支撑构件61上，测量轴20可使一方的导电体62位移而构成测量力测出部69。根据这个测量力测出部69，测量头8接触被测量物一旦测量轴20受到推力，一对导电体62、63的间隙就会发生变化，通过静电电容的变化，可测出测量力。
另外，如图11所示，也可以将轭铁的形状做成“日”字形的音圈型直线电动机而构成的驱动部73。或是也可以如图12所示，由步进电动机81通过使转球螺钉84旋转，使与转球螺钉84螺合的第一移动体82移动而构成驱动部83。另外，在实施方式中所记载的移动量和电压值等数值只是一个例子，本发明不对那些数值进行限定。
(工业上利用的可能性)如上述，本发明的接触式位移测长器，在测量各种制造物的零构件等尺寸的装置中很有用。
权利要求
1.一种接触式位移测长器，其特征在于，具有第一移动体，其可在第一直线方向上往返移动；驱动部，其驱动所述第一移动体；第二移动体，其与所述第一移动体的移动联动并可在与所述第一直线方向不同的第二直线方向上往返移动；测量头，其安装在所述第二移动体的前端；测量力测出部，其在所述测量头与被测量物接触的状态时在所述第二移动体的后端，测出涉及该被测量物的测量力；位置测出部，其在所述测量头与所述测量力之间，测出所述第二移动体的移动量；控制装置，其根据所述测量力测出部的输出，使所述测量力保持一定地控制所述第一移动体的移动量。
2.根据权利要求1所述的接触式位移测长器，其特征在于，所述第二直线方向，与所述第一直线方向平行。
3.根据权利要求1或2所述的接触式位移测长器，其特征在于，将所述第二移动体可在所述第二直线方向上移动地支撑的支撑部，与所述第一移动体一体化，通过在第二移动体上施加向所述第二直线方向的一方的力的第一螺旋弹簧，以及在第二移动体上施加与所述一方的相反方向的力的第二螺旋弹簧，而将所述第二移动体支撑在所述支撑部上。
4.根据权利要求3所述的接触式位移测长器，其特征在于，所述测量力测出部，具有由固定在所述第一移动体上的差动变压器主体和设在所述第二移动体后端的芯轴构成的差动变压器，并通过所述第一螺旋弹簧与所述第二螺旋弹簧的变形，所述芯轴与所述第二移动体一起移动，通过由所述差动变压器主体测出该芯轴的移动量，从而测出测量力。
5.根据权利要求3所述的接触式位移测长器，其特征在于，所述测量力测出部，具有薄板，其固定在所述第一移动体上，并且还固定在所述第二移动体后端；失真量规，其粘在该薄板上，通过所述第一螺旋弹簧与所述第二螺旋弹簧的变形，使所述第二移动体移动，因该第二移动体的移动使所述薄板产生歪斜，通过由所述失真量规测出那个薄板的失真量，从而测出测量力。
6.根据权利要求3所述的接触式位移测长器，其特征在于，所述测量力测出部，具有第一导电体，其固定在所述第一移动体上；第二导电体，其与该第一导电体分离并固定在所述第二移动体后端，并通过所述第一螺旋弹簧与所述第二螺旋弹簧的变形，使所述第二移动体移动，因第二移动体的移动使所述第一导电体与所述第二导电体之间的距离发生变化，并通过测出伴随着该导电体之间距离变化而变化的静电电容的变化量来测出测量力。
7.根据权利要求1或2所述的接触式位移测长器，其特征在于，所述控制装置，具有补正机构，其补正根据所述第二移动体的姿势而变化的测量力。
8.根据权利要求1或2所述的接触式位移测长器，其特征在于，所述测量头，可拆装地安装在所述第二移动体上。
9.一种接触式位移测长器，其特征在于，具有移动体，其可在直线方向上往返移动；驱动所述移动体的驱动部；测量头，其安装在所述移动体的前端；测量力测出部，其在所述测量头接触被测量物的状态时测出涉及该被测量物的测量力；位置测出部，其测出所述移动体的移动量；控制装置，其根据所述测量力测出部的输出，以使所述测量力保持一定的方式控制所述移动体的移动量。
10.根据权利要求9所述的接触式位移测长器，其特征在于，所述测量力测出部，在所述移动体后端测出所述测量力。
11.根据权利要求10所述的接触式位移测长器，其特征在于，所述位置测出部，在所述测量头与所述测量力测出部之间，测出所述移动体的移动量。
12.根据权利要求9～11的任意一项所述的接触式位移测长器，其特征在于，所述移动体，由可在第一直线方向上往返移动的第一移动体、和与所述第一移动体的移动联动并可在与所述第一直线方向不同的第二直线方向上往返移动的第二移动体构成。
13.根据权利要求12所述的接触式位移测长器，其特征在于，所述第二直线方向，与所述第一直线方向平行。
全文摘要
一种接触式位移测长器，在以接触式位移测长器对被测量物进行的测量中，可得到正确且有再现性的测量结果。具有可向第一直线方向往返移动的第一移动体(2)、驱动第一移动体(2)的驱动部(3)、与第一移动体(2)的移动联动并可向与第一直线方向平行的第二直线方向往返移动的第二移动体(4)、在第二移动体(4)的前端安装可交换的测量头(8)、在测量头(8)与被测量物接触的状态时在第二移动体(4)的后端测出波及被测量物的测量力的测量力测出部(9)、在测量头(8)与测量力测出部(9)之间测出第二移动体(4)的移动量的位置测出部(10)、对应测量力测出部(9)的输出使测量力保持一定地控制第一移动体(2)的移动量的控制装置(300)。
文档编号G01B21/02GK1837748SQ20061006738
公开日2006年9月27日 申请日期2006年3月22日 优先权日2005年3月24日
发明者三桥正 申请人:西铁城时计株式会社