[發明專利]三維形狀測定裝置用探測器

有效

• 申請號: 201410022585.7
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN103940366B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 舟橋隆憲
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 張寶榮

技術領域

本發明涉及以高精度且低測定力來對三維形狀進行掃描測定的三維形狀測定裝置用探測器。

背景技術

作為能夠以高精度且低測定力來對測定物的三維形狀進行掃描測定的現有的三維形狀測定裝置用探測器(以下，稱作探測器。)，具有專利文獻1所公開的結構。圖12、13示出專利文獻1所公開的探測器的結構。

在圖12中，探測器101借助安裝用構件102而可裝卸地安裝于三維形狀測定裝置201。擺動部103可擺動地連結于在安裝用構件102的下部固定的載置臺104b，臂安裝部120借助上下彈性體109而可上下移動地保持于擺動部103。從三維形狀測定機201發出測定用激光211，從而對臂安裝部120的擺動、上下方向的位移進行檢測。在臂安裝部120的下部固定有在下端具備觸針121的臂122。觸針121與成為測定對象的測定物60的被測定面61a、61b接觸，對其三維形狀進行測定。

根據圖13對其詳情進行說明。圖13是以A-A面將圖12中的探測器101剖切后的立體圖。在圖13中，相對于安裝用構件102而進行擺動的擺動部103由下構件103c、隔離物103b、上構件103a、延伸部103e、可動側保持部103d構成。兩個上下彈性體109隔著隔離物103b而在下構件103c、上構件103a處固定兩端。擺動部103中的成為擺動運動的支點的支點構件104c以向下構件103c的下部中央垂下的方式固定。向鉛垂上方向延伸的延伸部103e在上構件103a的上表面設有2處。另外，在延伸部103e的上端設有可動側保持部103d?？蓜觽缺３植?03d為環狀的構件，可動側磁鐵151在同一半徑上等間隔地設有4處。

在安裝用構件102安裝有固定側保持構件114。在固定側保持構件114上，固定側磁鐵152在同一半徑上等間隔地設有4處?？蓜觽却盆F151與固定側磁鐵152之間的位置關系為分別在鉛垂軸向即Z軸方向上排列地配置。另外，可動側磁鐵151與固定側磁鐵152的各自的對在相互作用吸引力的方向上固定。

擺動部103與安裝用構件102借助連結機構104而可擺動地連結。連結機構104由固定于安裝用構件102的棱柱的載置臺104b、和安裝于擺動部的下構件103c的支點構件104c構成。載置臺104b在其上表面形成有圓錐形的槽104a，支點構件104c的前端嵌入該槽104a。由此，擺動部103與安裝用構件102以支點構件104c與圓錐形的槽104a之間的接觸部分為旋轉中心，可繞任意的水平軸旋轉地連結。即，擺動部103能夠相對于安裝用構件102擺動旋轉。

臂安裝部120固定于在擺動部103固定兩端的兩個上下彈性體109的中央部。在臂安裝部120的上部設有對通過安裝用構件102后的測定用激光211進行反射的反射鏡123。

根據上述的結構，即使擺動部103以支點構件104c的前端為中心而擺動旋轉，在上述磁鐵的吸引力的作用下，向恢復該旋轉的方向作用復原力。另外，利用上下彈性體109，臂安裝部120相對于擺動部103能夠在上下方向上微小移動，并且相對于上下移動以返回到中立位置的方式作用彈性的復原力。作為上下彈性體109，通過使用兩個板簧，能夠僅削弱上下方向的剛性，增強水平方向的剛性，從而以高精度進行測定。

接著，對上述結構的探測器101進行測定的測定方法進行說明。測定物60的鉛垂面即被測定面61a的形狀測定通過將安裝于臂122的觸針121以規定的按壓力按壓于被測定面61a來進行。在使觸針121與被測定面61a接觸的狀態下使探測器101向測定物60側稍微移動，由此由擺動部103的復原力來產生上述按壓力即測定力。

另外，在測定物60的被測定面61b那樣的水平面的情況下，通過將觸針121以規定的按壓力按壓于被測定面61b來進行測定。在使觸針121與被測定面61b接觸的狀態下使安裝用構件102向測定物60側的下方向稍微移動，由此能夠由上下彈性體109的復原力產生上述按壓力即測定力。

如以上那樣，在將探測器101一邊向測定物60施加恒定的測定力一邊進行掃描的同時，利用測定用激光211來對反射鏡123的上下位置、傾斜進行檢測，由此能夠求出觸針121的中心相對于探測器101的相對位置。另外，利用三維形狀測定裝置201來求出探測器101的位置，由此能夠對測定物60的形狀進行三維地測定。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010-286475號公報

發明概要

發明要解決的課題