测量探头制造技术

本发明专利技术涉及一种测量探头(300)，其包括：触针(306)，其具有用于接触被测物体的接触部；轴运动机构(310)，其具备使接触部能够沿轴向移动的移动构件；以及旋转运动机构(334)，其具备旋转构件，该旋转构件利用旋转运动而使接触部能够沿着与轴向成直角的面移动，其中，该测量探头包括：探头主体(302)，其用于内置轴运动机构；以及探头模块(304)，其被支承于探头主体，并用于内置旋转运动机构，并支承触针，探头主体和探头模块利用能够互相进行定位的一对辊(312F)和球(332B)以能够装卸的方式连结起来。由此，在使低成本化成为可能的同时能够实现与触针对应的相应的检测灵敏度和恢复力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种测量探头，特别是涉及一种在使低成本化成为可能的同时能够实现与触针对应的相应的检测灵敏度和恢复力的测量探头。
技术介绍
接触被测物体的表面来检测被测物体的表面的形状的测量装置已知有例如三维测量机等。在三维测量机中，使用有用于接触被测物体来检测其表面形状的测量探头(日本特许第4417114号公报，以下称为专利文献1)。专利文献1中所示的测量探头包括：触针，其具有用于接触被测物体(的表面)的接触部；轴运动机构，其具备移动构件，该移动构件使该接触部能够沿测量探头的中心轴线的方向(也称为Z方向、轴向O)移动；以及旋转运动机构，其具备旋转构件，该旋转构件通过旋转运动而使所述接触部能够沿与该Z方向成直角的面移动。在专利文献1中，轴运动机构与旋转运动机构以串联的方式连接，且形成为使触针的接触部能够移动的方向互不相同。
技术实现思路
专利技术要解决的问题触针根据被测物体而进行改变。此时，通过选择与该改变了的触针对应的轴运动机构和旋转运动机构，能够实现与该触针对应的相应的检测灵敏度和恢复力(使触针的位移返回至原始状态的力)。然而，若触针包含微小的差异就计为不同的话则触针的数量会较庞大，若为所有这些触针准备最佳的轴运动机构和旋转运动机构，则要花费高额的费用，无法进行实际的应对。因此，针对特性(质量、长度等)在一定程度上接近的多个触针，应用同一个轴运动机构和旋转运动机构。然而，在如专利文献1那样轴运动机构和旋转运动机构成为一体的情况下，必须同时改变轴运动机构和旋转运动机构。例如，针对改变了的触针，即使在虽然能够容许轴运动机构和旋转运动机构中的任一运动机构但改变另一运动机构的做法较好的情况下等，也不得不同时改变这两个运动机构。也就是说，在确保相应的运动机构的性能并实现相应的检测灵敏度和恢复力方面，对于专利文献1这样的结构，难以在抑制成本的同时恰当地选择轴运动机构和旋转运动机构。本专利技术是为了解决所述的问题而完成的，其课题在于提供一种在使低成本化成为可能的同时能够实现与触针对应的相应的检测灵敏度和恢复力的测量探头。用于解决问题的方案本申请的技术方案1的专利技术通过如下技术特征解决所述课题：一种测量探头，其包括：触针，其具有用于接触被测物体的接触部；轴运动机构，其具备移动构件，该移动构件使该接触部能够沿轴向移动；以及旋转运动机构，其具备旋转构件，该旋转构件利用旋转运动而使所述接触部能够沿着与该轴向成直角的面移动，其中，该测量探头包括：探头主体，其用于内置所述轴运动机构和所述旋转运动机构中的任一运动机构；以及探头模块，其被支承于该探头主体，并用于内置该轴运动机构和该旋转运动机构中的另一运动机构，并支承所述触针，所述探头主体与所述探头模块利用能够互相进行定位的第1卡合部以能够装卸的方式连结起来。本申请的技术方案2的专利技术是，将所述轴运动机构内置于所述探头主体，并且将所述旋转运动机构内置于所述探头模块。本申请的技术方案3的专利技术是，针对一个所述探头主体准备多个所述探头模块，并使所述旋转构件进行了位移时的每单位位移量的恢复力根据每个探头模块而不同。本申请的技术方案4的专利技术是，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与触针相反的一侧的部位设有平衡构件，该旋转中心与该
平衡构件之间的距离形成为能够调整。本申请的技术方案5的专利技术是，针对一个所述探头主体准备多个所述探头模块，并使所述旋转中心与所述平衡构件之间的距离根据每个探头模块而不同。本申请的技术方案6的专利技术是，针对一个所述探头主体准备多个所述探头模块，并使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与触针相反的一侧的部位设有平衡构件，并使该平衡构件的质量根据每个探头模块而不同。本申请的技术方案7的专利技术是，所述探头模块包括：平衡配重，其与所述触针的质量对应；以及平衡机构，其被支承于用于支承所述轴运动机构的轴外壳构件，并用于取得所述触针与该平衡配重之间的平衡。本申请的技术方案8的专利技术是，针对一个所述探头主体准备多个所述探头模块，并使所述平衡配重的质量根据每个探头模块而不同。本申请的技术方案9的专利技术是，将所述轴运动机构内置于所述探头模块，并且将所述旋转运动机构内置于所述探头主体。本申请的技术方案10的专利技术是，针对一个所述探头主体准备多个所述探头模块，并使所述移动构件进行了位移时的每单位位移量的恢复力根据每个探头模块而不同。本申请的技术方案11的专利技术是，该测量探头包括用于支承所述轴运动机构的轴外壳构件，在该轴外壳构件设有用于检测所述移动构件的位移的位移检测器。本申请的技术方案12的专利技术是，利用所述位移检测器输出能够进行所述移动构件的相对位置的检测的相对位置检测信号。本申请的技术方案13的专利技术是，利用所述位移检测器输出能够进行所述移动构件的绝对位置的检测的绝对位置检测信号。本申请的技术方案14的专利技术是，在所述轴外壳构件设有干涉光学系统，该干涉光学系统包括：干涉光源部；参照镜，其用于反射来自该干涉光源部
的光；以及目标镜，其配置于所述移动构件，并且用于反射来自该干涉光源部的光，该干涉光学系统能够使分别来自该参照镜和该目标镜的反射光进行干涉而生成多个干涉条纹，利用所述位移检测器，能够检测该干涉光学系统所生成的所述多个干涉条纹的相位变化。本申请的技术方案15的专利技术是，该测量探头包括前级模块，该前级模块利用能够进行定位的第2卡合部以能够装卸的方式连结并支承所述探头主体，在所述旋转构件的与触针相反的一侧的端部设有基准构件，将用于检测该基准构件的与所述触针的旋转动作对应的位移的姿态检测器内置于所述前级模块。本申请的技术方案16的专利技术是，在所述旋转构件的与触针相反的一侧的端部设有基准构件，将用于检测该基准构件的与所述触针的旋转动作对应的位移的姿态检测器内置于所述探头主体。本申请的技术方案17的专利技术是，所述轴运动机构具备使所述移动构件能够进行位移的多个第1隔膜结构体，在将该轴运动机构内置于所述探头主体并且将所述旋转运动机构内置于所述探头模块时，将所述姿态检测器配置于该旋转运动机构与该多个第1隔膜结构体之间。本申请的技术方案18的专利技术是，将所述基准构件设为用于反射光的反射镜，该测量探头设有用于使光沿着光轴向该反射镜入射的光源部，利用所述姿态检测器检测自该反射镜反射来的反射光的相对于该光轴进行的位移。本申请的技术方案19的专利技术是，将所述光轴设置为通过所述旋转运动机构的旋转中心。本申请的技术方案20的专利技术是，所述轴运动机构具备使所述移动构件能够进行位移的多个第1隔膜结构体，该测量探头具备将该多个第1隔膜结构体的变形量限制在弹性变形的范围内的第1限制构件。本申请的技术方案21的专利技术是，所述旋转运动机构具备使所述旋转构件能够进行位移的第2隔膜结构体，该测量探头具备将该第2隔膜结构体的变形量限制在弹性变形的范围内的第2限制构件。本申请的技术方案22的专利技术是，在第1壁构件与该移动构件之间的间隙的至少局部填充有第1粘性材料，该第1壁构件与用于支承所述轴运动机构的所述轴外壳构件形成为一体且与所述移动构件相对地配置。本申请的技术方案23的专利技术是，所述旋转运动机构具备使所述旋转构件能够进行位移的第2隔膜结构体，在第2壁构件与该第2隔膜结构体之间的间隙的至少局部或该第2壁构件与所述旋转构件之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量探头，其包括：触针，其具有用于接触被测物体的接触部；轴运动机构，其具备移动构件，该移动构件使该接触部能够沿轴向移动；以及旋转运动机构，其具备旋转构件，该旋转构件利用旋转运动而使所述接触部能够沿着与该轴向成直角的面移动，其特征在于，该测量探头包括：探头主体，其用于内置所述轴运动机构和所述旋转运动机构中的任一运动机构；以及探头模块，其被支承于该探头主体，并用于内置该轴运动机构和该旋转运动机构中的另一运动机构，并支承所述触针，所述探头主体与所述探头模块利用能够互相进行定位的第1卡合部以能够装卸的方式连结起来。

【技术特征摘要】
2015.03.05 JP 2015-0430341.一种测量探头，其包括：触针，其具有用于接触被测物体的接触部；轴运动机构，其具备移动构件，该移动构件使该接触部能够沿轴向移动；以及旋转运动机构，其具备旋转构件，该旋转构件利用旋转运动而使所述接触部能够沿着与该轴向成直角的面移动，其特征在于，该测量探头包括：探头主体，其用于内置所述轴运动机构和所述旋转运动机构中的任一运动机构；以及探头模块，其被支承于该探头主体，并用于内置该轴运动机构和该旋转运动机构中的另一运动机构，并支承所述触针，所述探头主体与所述探头模块利用能够互相进行定位的第1卡合部以能够装卸的方式连结起来。2.根据权利要求1所述的测量探头，其特征在于，所述轴运动机构内置于所述探头主体，并且所述旋转运动机构内置于所述探头模块。3.根据权利要求2所述的测量探头，其特征在于，针对一个所述探头主体准备多个所述探头模块，所述旋转构件进行了位移时的每单位位移量的恢复力根据每个探头模块而不同。4.根据权利要求2或3所述的测量探头，其特征在于，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与触针相反的一侧的部位设有平衡构件，该旋转中心与该平衡构件之间的距离形成为能够调整。5.根据权利要求4所述的测量探头，其特征在于，针对一个所述探头主体准备多个所述探头模块，所述旋转中心与所述平衡构件之间的距离根据每个探头模块而不同。6.根据权利要求2～5中任一项所述的测量探头，其特征在于，针对一个所述探头主体准备多个所述探头模块，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与触针相反的一侧的部位设有平衡构件，该平衡构件的质量根据每个探头模块而不同。7.根据权利要求2～6中任一项所述的测量探头，其特征在于，所述探头模块包括：平衡配重，其与所述触针的质量对应；以及平衡机构，其被支承于用于支承所述轴运动机构的轴外壳构件，并用于取得所述触针与该平衡配重之间的平衡。8.根据权利要求7所述的测量探头，其特征在于，针对一个所述探头主体准备多个所述探头模块，所述平衡配重的质量根据每个探头模块而不同。9.根据权利要求1所述的测量探头，其特征在于，所述轴运动机构内置于所述探头模块，并且所述旋转运动机构内置于所述探头主体。10.根据权利要求9所述的测量探头，其特征在于，针对一个所述探头主体准备多个所述探头模块，所述移动构件进行了位移时的每单位位移量的恢复力根据每个探头模块而不同。11.根据权利要求1～10中任一项所述的测量探头，其特征在于，该测量探头包括用于支承所述轴运动机构的轴外壳构件，在该轴外壳构件设有用于检测所述移动构件的位移的位移检测器。12.根据权利要求11所述的测量探头，其特征在于，所述位移检测器输出能够进行所述移动构件的相对位置的检测的相对位置检测信号。13.根据权利要求11所述的测量探头，其特征在于，所述位移检测器输出能够进行所述移动构件的绝对...

【专利技术属性】
技术研发人员：岛冈敦，宫崎智之，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