[发明专利]表面性状测量仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面性状测量仪。详细而言，涉及一种能够更换具有用于与被测量物的表面相接触的测针的测量臂的表面性状测量仪。

背景技术

公知有如下表面性状测量仪，即，在使测针与被测量物的表面相接触的状态下，使测针沿着被测量物的表面移动，此时，检测测针的因被测量物的表面形状、表面粗糙度而产生的位移(与测针的移动方向正交的方向的位移)，根据该测针的位移测量被测量物的表面形状、表面粗糙度等表面性状。

在表面性状测量仪中，提出有如下表面性状测量仪，即，为了能够测量被测量物的各种形状的测量部位，而预先准备了各种形状的测针(测量臂)，能够根据被测量物的测量部位形状更换最合适的测针来进行测量。

例如，在文献1(DE19617022C1公报)中，提出了能够在壳体的外侧更换测量臂的轮廓测量仪，该轮廓测量仪具有：立柱，其竖立设置在基座上；保持件，其借助调整装置以能够升降的方式设置在该立柱上；壳体，其设置在该保持件上；杠杆，其以借助直线电机能够向水平方向移动的方式设置在该壳体内；测量臂，其在壳体的外侧借助连结部件与杠杆相连结；以及测针，其设置在该测量臂的顶端。

在上述轮廓测量仪中，由于能够在壳体的外侧更换测量臂，因此能够容易地进行测量臂的更换作业，但是由于与被测量物相接触的测针、测量臂的轴线和用于检测包括该测针在内的测量臂的位移的检测器发生偏移(offset)，因此易于产生误差。

另外，由于能够装卸测量臂的连结部件位于壳体的外侧，因此若在测量臂、测针上作用有外力而使测量臂从连结部件脱离，则测量臂易于脱落。这样，会导致测量臂、测针破损。而且，由于连结部件暴露于壳体的外侧，因此在测量时，也可能连结部件与被测量物相互干扰而导致连结部件破损，此外也容易被所使用的外部环境污染。

另外，在上述轮廓测量仪等表面性状测量仪中，需要根据被测量物的材质、形状等将测针与被测量物的表面相接触的压力、即测量力调整为最合适的测量力。

通常，在更换了测量臂的情况下，所更换的测量臂的重量与原来的测量臂的重量大多不相同，因此，测量臂的平衡被破坏，产生了测量误差。因此，在每次更换测量臂时，在调整测量力之前都需要调整测量臂的平衡，即调整平衡以使测量臂保持大致水平。

以往，在更换测量臂时，首先，将必须测量臂的顶端的测针载置在电子天平等用于测量力的测量设备上，在该状态下调整测量力调整机构以使得测量设备的值为0，因此存在有使用方便性差、作业效率差这样的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种高精度而且能够减少测针、测量臂等的污染破损的表面性状测量仪，该表面性状测量仪即使更换测量臂，也能自动调整测量臂的平衡，从而能够期待提高使用方便性及作业效率。

本发明的表面性状测量仪具有检测部件、用于载置被测量物的工作台以及用于使上述检测部件与上述工作台相对移动的相对移动机构，该检测部件具有：测量臂，其以支承轴为支点能够进行圆弧运动地支承在主体上；测针，其设置在该测量臂的顶端；位移检测器，其用于检测上述测量臂的圆弧运动量；以及壳体，其用于覆盖上述主体；该表面性状测量仪在使上述测针与被测量物的表面相接触的状态下，一边利用上述相对移动机构使上述检测部件与上述工作台相对移动，一边利用上述位移检测器检测上述测量臂的圆弧运动量，根据该圆弧运动量来测量被测量物的表面性状，其特征在于，上述测量臂包括：第1测量臂，其在上述壳体内以上述支承轴为支点能够进行圆弧运动地支承在上述主体上；以及第2测量臂，其借助装卸机构以能够装卸的方式设置在该第1测量臂的顶端，在该第2测量臂的顶端具有上述测针；上述装卸机构配置在上述壳体内，上述位移检测器包括：标尺，其配置在上述主体与上述测量臂中的任意一者上；以及检测头，其以与上述标尺相对的方式配置在上述主体与上述测量臂中的另一者上；上述标尺的检测面配置在上述测量臂的轴线上并且配置在测量臂的圆弧运动面上。

根据这种结构，由于位移检测器包括标尺和检测头，标尺的检测面配置在测量臂的轴线上并且配置在测量臂的圆弧运动面上，因此能够减少由偏移等造成的误差并能够期待高精度的测量。

另外，由于在顶端具有测针的第2测量臂以借助装卸机构能够装卸的方式构成，因此能够更换为具有最适合于被测量物的测量部位形状的测针的测量臂来进行测量。