(57)【要約】【課題】本発明の目的は、形状測定機の測定本体部を手動で素早く移動させる際の誤操作による破損を防止することである。【解決手段】形状測定機１００は、第１部材３１０に沿って移動する測定本体部１１と、測定本体部１１に取り付けられた摩擦接触機構４００と、ユーザ操作により第１状態と第２状態の間で遷移する操作部４６０と、操作部４６０の状態を検出する操作部状態検出器２５と、測定本体部１１の第１部材３１０に対する移動を抑制するブレーキ装置２７とを具備する。測定本体部１１は、被測定物Ｗを検出する被測定物検出器１５、２２を備える。摩擦接触機構４００は、操作部４６０が第１状態のときに第１部材３１０に摩擦接触し、操作部４６０が第２状態のときに第１部材３１０から離間する摩擦接触部４５１−４５６を備える。ブレーキ装置２７は、操作部状態検出器２５の出力及び被測定物検出器１５、２２の出力に基づいて動作する。【選択図】図１０
2015179004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材に沿って移動する測定本体部と、
前記測定本体部に取り付けられた摩擦接触機構と、
ユーザ操作により第１状態と第２状態の間で遷移する操作部と、
前記操作部の状態を検出する操作部状態検出器と、
前記測定本体部の前記第１部材に対する移動を抑制するブレーキ装置と
を具備し、
前記測定本体部は、被測定物を検出する被測定物検出器を備え、
前記摩擦接触機構は、前記操作部が前記第１状態のときに前記第１部材に摩擦接触し、前記操作部が前記第２状態のときに前記第１部材から離間する摩擦接触部を備え、
前記ブレーキ装置は、前記操作部状態検出器の出力及び前記被測定物検出器の出力に基づいて動作する
形状測定機。
【請求項２】
前記ブレーキ装置は、前記操作部が前記第１状態のときに動作せず、前記操作部が前記第２状態のときに動作可能である
請求項１に記載の形状測定機。
【請求項３】
前記被測定物検出器は、前記被測定物の表面を倣い移動するスタイラスを備え、
前記ブレーキ装置は、前記スタイラスが閾値を越えて変位すると動作する
請求項１又は２に記載の形状測定機。
【請求項４】
前記ブレーキ装置は、前記スタイラスの変位量に応じて制動力を変化させる
請求項３に記載の形状測定機。
【請求項５】
前記ブレーキ装置は、前記摩擦接触部を前記第１部材に押し付けることで前記測定本体部の前記第１部材に対する移動を抑制する
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の形状測定機。
【請求項６】
前記第１部材は、軸まわりに回転可能に設けられたドライブシャフトであり、
前記摩擦接触部は、前記ドライブシャフトの軸線に対してリード角相当の傾斜角を有する状態で回転可能に軸支されたツイストローラであり、
前記ツイストローラが前記ドライブシャフトに摩擦接触した摩擦接触状態において前記ドライブシャフトを回転させると前記リード角に従って前記測定本体部が前記ドライブシャフトに沿って微動し、
前記ツイストローラが前記ドライブシャフトから離間した離間状態において前記測定本体部は前記ドライブシャフトに沿ってフリーに粗動でき、
前記摩擦接触機構は、前記ツイストローラが前記ドライブシャフトに摩擦接触するように付勢力を発生する付勢手段を備え、
前記操作部は、ユーザ操作により、前記付勢手段の付勢力に抗して前記ツイストローラを前記離間状態とするレバーであり、
ユーザが前記レバーを離すと前記付勢手段の付勢力によって前記ツイストローラは前記摩擦接触状態に復帰する
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の形状測定機。
【請求項７】
前記摩擦接触機構は、前記ドライブシャフトをその軸線に直交する方向から挟持するように前記ドライブシャフトを挟んで対向配置された第１片および第２片を備え、
前記ツイストローラは、前記第１片に回転可能に支持された第１ツイストローラと、前記第２片に回転可能に支持された第２ツイストローラを含み、
前記第１片および前記第２片の一端が弾性変形可能なように連結されているとともに、前記第２片の他端側が前記第１片に向けて接近するように前記付勢手段で付勢されており、
前記レバーは、
前記第１片に揺動可能に軸支されているとともに、その先端には、前記第２片の他端側を前記第１片から離間する方向に押す押しピンを備える
請求項６に記載の形状測定機。
【請求項８】
前記ドライブシャフトの軸線に対して略直交する方向に長手であって、かつ、前記測定本体部に取り付けられたハンドルを更に具備し、
前記レバーと前記ハンドルとは近接した位置関係でかつ互いに平行に配置されており、
ユーザが前記ハンドルを握る際には前記レバーも同時に握られ、ユーザが前記ハンドルを離す際には前記レバーも同時にユーザの手から離れる
請求項６又は７に記載の形状測定機。
【請求項９】
前記ハンドルは、前記レバーを受け入れ可能な溝条を有する
請求項８に記載の形状測定機。
【請求項１０】
前記ドライブシャフトは上下方向に設けられ、前記測定本体部は前記ドライブシャフトに沿って上下方向に移動する
請求項６乃至９のいずれか一項に記載の形状測定機。
【請求項１１】
形状測定機の位置調整方法であって、
前記形状測定機は、
第１部材に沿って移動する測定本体部と、
前記測定本体部に取り付けられた摩擦接触機構と、
ユーザ操作により第１状態と第２状態の間で遷移する操作部と
を備え、
前記測定本体部は、被測定物を検出する被測定物検出器を備え、
前記摩擦接触機構は、前記操作部が前記第１状態のときに前記第１部材に摩擦接触し、前記操作部が前記第２状態のときに前記第１部材から離間する摩擦接触部を備え、
前記形状測定機の位置調整方法は、
前記操作部を前記第２状態に保持しながら前記測定本体部を前記第１部材に沿って移動させること、
前記操作部が前記第２状態にあるときに前記被測定物検出器の出力に基づいて前記測定本体部の前記第１部材に対する移動を抑制すること
を具備する
形状測定機の位置調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は形状測定機に関する。
【背景技術】
【０００２】
形状測定機は、例えば、測定アームの先端に設けられたスタイラスを被測定物の表面に接触させながら移動させ、そのときの測定アームの搖動量から被測定物の輪郭形状、表面粗さ、真円度などを測定する。
【０００３】
非特許文献１に開示された輪郭形状測定機は、スタイラスを備えた測定本体部の上下動を素早く行うことができる手動上下スタンドを備えている。手動上下スタンドは、測定本体部を上下に案内する支柱と、測定本体部の上下動を抑制する機械的なブレーキと、ブレーキを解除するレバーとを備える。ユーザは、レバーを操作してブレーキを解除することで、測定本体部を素早く上下動させることができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】“輪郭形状測定機  コントレーサCV-2100シリーズ”、［online］、２０１３年１０月、株式会社ミツトヨ、カタログNo.15020、［平成２６年２月２４日検索］、インターネット<http://www.mitutoyo.co.jp/support/service/catalog/02_keijyo/15020.pdf>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した手動上下スタンドにおいては、ブレーキを解除した状態で測定本体部を測定高さへアプローチする際に勢いが付きすぎると、測定本体部が適切な位置を大きく超えて移動してしまう。この場合、スタイラスがワークに接触した後に測定本体部が大きく移動してスタイラスの可動範囲を超えると、ワーク、スタイラス、又は測定本体部を破損してしまう可能性がある。
【０００６】
本発明の目的は、形状測定機の測定本体部を手動で素早く移動させる際の誤操作による破損を防止することができる形状測定機及びその位置調整方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点による形状測定機は、第１部材に沿って移動する測定本体部と、前記測定本体部に取り付けられた摩擦接触機構と、ユーザ操作により第１状態と第２状態の間で遷移する操作部と、前記操作部の状態を検出する操作部状態検出器と、前記測定本体部の前記第１部材に対する移動を抑制するブレーキ装置を具備する。前記測定本体部は、被測定物を検出する被測定物検出器を備える。前記摩擦接触機構は、前記操作部が前記第１状態のときに前記第１部材に摩擦接触し、前記操作部が前記第２状態のときに前記第１部材から離間する摩擦接触部を備える。前記ブレーキ装置は、前記操作部状態検出器の出力及び前記被測定物検出器の出力に基づいて動作する。
【０００８】
前記ブレーキ装置は、前記操作部が前記第１状態のときに動作せず、前記操作部が前記第２状態のときに動作可能であることが好ましい。
【０００９】
前記被測定物検出器は、前記被測定物の表面を倣い移動するスタイラスを備えてもよい。前記ブレーキ装置は、前記スタイラスが閾値を越えて変位すると動作することが好ましい。
【００１０】
前記ブレーキ装置は、前記スタイラスの変位量に応じて制動力を変化させることが好ましい。
【００１１】
前記ブレーキ装置は、前記摩擦接触部を前記第１部材に押し付けることで前記測定本体部の前記第１部材に対する移動を抑制することが好ましい。
【００１２】
前記第１部材は、軸まわりに回転可能に設けられたドライブシャフトであることが好ましい。前記摩擦接触部は、前記ドライブシャフトの軸線に対してリード角相当の傾斜角を有する状態で回転可能に軸支されたツイストローラであることが好ましい。前記ツイストローラが前記ドライブシャフトに摩擦接触した摩擦接触状態において前記ドライブシャフトを回転させると前記リード角に従って前記測定本体部が前記ドライブシャフトに沿って微動する。前記ツイストローラが前記ドライブシャフトから離間した離間状態において前記測定本体部は前記ドライブシャフトに沿ってフリーに粗動できる。前記摩擦接触機構は、前記ツイストローラが前記ドライブシャフトに摩擦接触するように付勢力を発生する付勢手段を備えることが好ましい。前記操作部は、ユーザ操作により、前記付勢手段の付勢力に抗して前記ツイストローラを前記離間状態とするレバーであることが好ましい。ユーザが前記レバーを離すと前記付勢手段の付勢力によって前記ツイストローラは前記摩擦接触状態に復帰する。
【００１３】
前記摩擦接触機構は、前記ドライブシャフトをその軸線に直交する方向から挟持するように前記ドライブシャフトを挟んで対向配置された第１片および第２片を備えることが好ましい。前記ツイストローラは、前記第１片に回転可能に支持された第１ツイストローラと、前記第２片に回転可能に支持された第２ツイストローラを含むことが好ましい。前記第１片および前記第２片の一端が弾性変形可能なように連結されているとともに、前記第２片の他端側が前記第１片に向けて接近するように前記付勢手段で付勢されている。前記レバーは、前記第１片に揺動可能に軸支されているとともに、その先端には、前記第２片の他端側を前記第１片から離間する方向に押す押しピンを備えることが好ましい。
【００１４】
上記形状測定機は、前記ドライブシャフトの軸線に対して略直交する方向に長手であって、かつ、前記測定本体部に取り付けられたハンドルを更に具備することが好ましい。前記レバーと前記ハンドルとは近接した位置関係でかつ互いに平行に配置される。ユーザが前記ハンドルを握る際には前記レバーも同時に握られ、ユーザが前記ハンドルを離す際には前記レバーも同時にユーザの手から離れる。
【００１５】
前記ハンドルは、前記レバーを受け入れ可能な溝条を有することが好ましい。
【００１６】
前記ドライブシャフトは上下方向に設けられ、前記測定本体部は前記ドライブシャフトに沿って上下方向に移動することが好ましい。
【００１７】
本発明の第２の観点による形状測定機の位置調整方法が提供される。前記形状測定機は、第１部材に沿って移動する測定本体部と、前記測定本体部に取り付けられた摩擦接触機構と、ユーザ操作により第１状態と第２状態の間で遷移する操作部とを備える。前記測定本体部は、被測定物を検出する被測定物検出器を備える。前記摩擦接触機構は、前記操作部が前記第１状態のときに前記第１部材に摩擦接触し、前記操作部が前記第２状態のときに前記第１部材から離間する摩擦接触部を備える。
前記形状測定機の位置調整方法は、前記操作部を前記第２状態に保持しながら前記測定本体部を前記第１部材に沿って移動させること、前記操作部が前記第２状態にあるときに前記被測定物検出器の出力に基づいて前記測定本体部の前記第１部材に対する移動を抑制することを具備する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、形状測定機の測定本体部を手動で素早く移動させる際の誤操作による破損を防止することができる形状測定機及びその位置調整方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１に係る形状測定機の正面図。
【図２】形状測定機を斜め後ろから見た斜視図。
【図３】ドライブシャフトを断面して、ドライブシャフトの軸線に沿って送り機構部を見た図。
【図４】送り機構部の分解斜視図。
【図５】固定片を−Ｙ側からみた端面図。
【図６】可動片を＋Ｙ側からみた端面図。
【図７】ドライブシャフトとツイストローラとだけを抜き出してドライブシャフトの軸方向から見た図。
【図８】ドライブシャフトとツイストローラとだけを抜き出して側方視した図。
【図９】ハンドルと開閉レバーとを握っている様子を示す図。
【図１０】保護ブレーキユニットの概略図である。
【図１１】レバー位置検出器の例を示す図。
【図１２】レバー位置検出器の他の例を示す図。
【図１３】変形例に係る形状測定機の正面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施の形態）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１は、実施の形態１に係る形状測定機の正面図であり、図２は、形状測定機を斜め後ろから見た斜視図である。
なお、説明が分かりやすくなるように、図１、図２のようにＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向をとることとする。すなわち、高さ方向をＺ軸方向とし、図１中の右から左方向をＸ軸方向とし、図１中の奥から手前の方向をＹ軸方向とする。
形状測定機１００は、基台（ベース）１と、支柱２と、昇降部材３と、揺動部材４と、測定本体部１１と、送り機構部３００と、を備える。
【００２２】
基台１に支柱２が立設されている。支柱２には昇降部材３が上下動可能に設けられている。昇降部材３には、揺動部材４を介して測定本体部１１が取り付けられている。揺動部材４は、支柱２の軸線に対して直交する軸線を揺動軸として角度調整可能となっている。
【００２３】
測定本体部１１は、被測定物Ｗを検出する被測定物検出器１５と、被測定物検出器１５を移動する駆動部（不図示）とを備える。被測定物検出器１５は、搖動自在に支持された測定アーム１２と、測定アーム１２の先端に設けられたスタイラス１３と、測定アーム１２の搖動を電気的に検出する搖動検出器（不図示）とを備える。スタイラス１３は、被測定物Ｗの表面を倣い移動する。測定アーム１２が上下に搖動するため、被測定物検出器１５（具体的には搖動検出器）は、スタイラス１３の上下方向（Ｚ方向）の変位に対応した信号を出力する。スタイラス１３の変位方向は、駆動部による被測定物検出器１５の移動方向に交差する方向である。
【００２４】
測定に当たっては、基台１上に被測定物Ｗを載置し、その被測定物Ｗの測定開始点にスタイラス１３を位置させる。このとき、被測定物Ｗの測定面の高さよりもスタイラス１３の位置が僅かに高くなるように測定本体部１１の位置を調整する必要がある。送り機構部３００は、測定本体部１１の上下方向位置を調整する機能を有している。
【００２５】
図３は、ドライブシャフト３１０を断面して、ドライブシャフト３１０の軸線に沿って送り機構部３００を見た図である。また、図４は、送り機構部３００の分解斜視図である。
送り機構部３００は、ドライブシャフト３１０と、トラクションナット部４００と、を備える。
【００２６】
ドライブシャフト３１０は支柱２と平行になるように基台１に立設されている。ドライブシャフト３１０は、その上端に設けられたつまみ部３１１によって回転操作できるようになっている。
【００２７】
トラクションナット部４００は、ドライブシャフト３１０に対して緊緩可能に設けられている。すなわち、トラクションナット部４００は、通常はドライブシャフト３１０に対して摩擦係合しているが、ユーザによるレバー操作によって弛緩してドライブシャフト３１０から離脱する。トラクションナット部４００は、摩擦接触機構と称される場合がある。
トラクションナット部４００は、固定片４１０と、可動片４２０と、ヒンジ片４３０と、バネ４４０と、六つのツイストローラ４５１−４５６と、開閉レバー４６０と、ハンドル４７０と、を備える。
【００２８】
図３、図４でわかるように、固定片４１０と可動片４２０とによりドライブシャフト３１０を緊緩可能に挟持する。Ｚ軸方向に立設されるドライブシャフト３１０に対し、固定片４１０および可動片４２０はＸ軸方向に長手を有する部材である。そして、固定片４１０は＋Ｙ側から、可動片４２０は−Ｙ側からドライブシャフト３１０を挟む。固定片４１０と可動片４２０とは＋Ｘ側の端面がヒンジ片４３０によって連結されている。ヒンジ片４３０は薄板であってある程度の弾性を有している。これにより固定片４１０と可動片４２０とは蝶番のごとくわずかに開閉可能となっている。
【００２９】
固定片４１０にはブラケット４１１が取り付けられ、さらに、ブラケット４１１が昇降部材３に連結される。したがって、固定片４１０は、ブラケット４１１を介して昇降部材３と一体的になる。
【００３０】
固定片４１０においてヒンジ片４３０と反対側の端部には溝４１２が設けられている。この溝４１２は、固定片４１０において可動片４２０と対向する面側にあり、Ｘ軸方向に所定の長さを有する。この溝４１２は、開閉レバー４６０を取り付けるための溝である。
【００３１】
トラクションナット部４００において、ドライブシャフト３１０を間にしてヒンジ片４３０とは反対側の端部にはバネ４４０が設けられている。ここではコイルバネであるが、付勢力を生む弾性体であればよい。バネ４４０は、−Ｙの側、すなわち、固定片４１０とは反対側から可動片４２０に押し付けられている。バネ４４０および可動片４２０を挿通するようにネジ４４１が設けられ、ネジ４４１の先端が固定片４１０に螺合している。したがって、可動片４２０はバネ４４０の付勢力によって固定片４１０側に押しつけられている。
【００３２】
ここでは、可動片４２０を固定片４１０に向けて押し付ける構成を採用しているが、可動片４２０を固定片４１０に向けて引っ張るようにしてもよいことはもちろんである。
【００３３】
ツイストローラ４５１−４５６が６つ設けられている。
６つのツイストローラ４５１−４５６のうち４つのツイストローラ４５１−４５４は固定片４１０に支持され、残る２つのツイストローラ４５５、４５６が可動片４２０にて支持されている。
固定片４１０側の４つのツイストローラ４５１−４５４のうち２つのツイストローラ４５１、４５２は固定片４１０の上側面に設けられ、２つのツイストローラ４５３、４５４は固定片４１０の下側面に設けられている。これら４つのツイストローラ４５１−４５４はネジピン４１３によって回転可能に固定片４１０に支持されている。このとき、図５を見てわかるように、固定片４１０のネジ穴４１４の軸が傾いている。図５は、固定片４１０を−Ｙ側からみた端面図である。
【００３４】
同じく、２つのツイストローラ４５５、４５６がネジピン４２１によって可動片４２０に支持されるが、可動片４２０のネジ穴４２２の軸が傾いている。図６を参照されたい。図６は、可動片４２０を＋Ｙ側からみた端面図である。
これにより、図７、図８に示すように、ツイストローラ４５１−４５６は、ドライブシャフト３１０に対して所定角度の傾斜を持つ。図７は、ドライブシャフト３１０とツイストローラ４５１、４５２、４５５とだけを抜き出してドライブシャフト３１０の軸方向から見た図である。図８は、ドライブシャフト３１０とツイストローラ４５１−４６５とだけを抜き出して側方視した図である。
【００３５】
なお、固定片４１０側のツイストローラ４５１−４５４と可動片４２０側のツイストローラ４５５、４５６とでは傾きの方向が反対になっている。このツイストローラ４５１−４５６の傾斜がリードを生む。回転軸が傾いたツイストローラ４５１−４５６とドライブシャフト３１０とが接触した状態でドライブシャフト３１０が回転すると、トラクションナット部４００がドライブシャフト３１０の軸方向に進退する。
【００３６】
開閉レバー４６０は、Ｘ軸方向に長手の部材であって、その先端部が固定片４１０の溝４１２に遊挿され、心棒４６１によって揺動可能に軸支されている。なお、心棒４６１はＺ軸方向であり、したがって、開閉レバー４６０はＸＹ面内にあってＹ軸方向に揺動可能となっている。開閉レバー４６０の先端には、押しピン４６２が突起している。押しピン４６２は、固定片４１０から可動片４２０の方向に突起している。可動片４２０はバネ４４０によって固定片４１０側に押されているので、通常、この押しピン４６２は可動片４２０によって固定片４１０側に押されている。
【００３７】
ここで、開閉レバー４６０の基端を＋Ｙ側に揺動させた際には、押しピン４６２は−Ｙ側に移動する。すなわち、開閉レバー４６０の揺動によって可動片４２０を固定片４１０から離間する側に押すことができる。可動片４２０が固定片４１０から離間すれば、それに伴ってツイストローラ４５１−４５６がドライブシャフト３１０から離間する。図９を参照されたい。この状態であれば、トラクションナット部４００とドライブシャフト３１０とは離れているわけであるから、トラクションナット部４００はフリーで移動可能となる。
【００３８】
ハンドル４７０は、図２または図４を見て判るように、Ｘ軸方向に長手を有する。そして、ハンドル４７０は固定片４１０に固定されている。ハンドル４７０は、その軸線に沿った溝条４７１を有する。この溝条４７１は、開閉レバー４６０を受け入れられる程度の幅を有する。
【００３９】
ハンドル４７０と開閉レバー４６０との位置関係としては、両者はほぼ平行であり、ユーザがハンドル４７０を握ろうとすれば自然と開閉レバー４６０も握り込んでしまうように配設されている。ハンドル４７０とともに開閉レバー４６０が握り込まれた際には、開閉レバー４６０はハンドル４７０の溝条４７１に受け入れられるようになっている。これにより、開閉レバー４６０の揺動が許容されるとともに、開閉レバー４６０とハンドル４７０とを同時に握り込み易くなっている。
【００４０】
つまり、ユーザがハンドル４７０を握ると開閉レバー４６０も合わせて握られる。このとき、開閉レバー４６０の押しピン４６２が可動片４２０を押す。すると、トラクションナット部４００はドライブシャフト３１０から離れてフリーになる。ユーザにとってみれば、特段意識しなくてもハンドル４７０を握れば自動的にトラクションナット部４００はフリーになっている。したがって、ハンドル４７０を持って昇降部材３をＺ軸方向に移動させればよい。
【００４１】
一方、ユーザがハンドル４７０を離すと、開閉レバー４６０もユーザの手から離れる。このとき、可動片４２０はバネ４４０の付勢力によって固定片４１０側に接近する。すると、ツイストローラ４５１−４５６がドライブシャフト３１０に接触し、トラクションナット部４００とドライブシャフト３１０との間に摩擦が働くようになる。したがって、ユーザがハンドル４７０から手を離せば、トラクションナット部４００の位置、すなわち、昇降部材３の位置は固定される。ツイストローラ４５１−４５６は、ドライブシャフト３１０に摩擦接触する摩擦接触部である。
【００４２】
簡単に実際の使用手順を説明しておく。
ワークＷを交換したら、その被測定物Ｗの測定開始点にスタイラス１３を位置させる。このとき、測定本体部１１の位置がワークＷ（被測定物Ｗ）よりもほんの僅かだけ高くなるように調整する。この際、ユーザはハンドル４７０を握ってトラクションナット部４００、すなわち、昇降部材３をＺ軸方向に移動させればよい。前述のように、ハンドル４７０を握れば、自ずと、トラクションナット部４００はフリーで移動できるようになっている。
【００４３】
測定本体部１１の位置がほぼ所望の高さになったところでユーザはハンドル４７０を止めて、そして、ただハンドル４７０から手を離す。すると、測定本体部１１はその位置で留まる。ユーザは、ハンドル４７０を握っていた手を次はドライブシャフト３１０の上端にあるつまみ部３１１に移動させる。そして、つまみ部３１１を回してドライブシャフト３１０を回転させる。すると、ツイストローラ４５１−４５６の傾斜によってトラクションナット部４００（すなわち昇降部材３）が上下動する。
【００４４】
このように本実施形態によれば、粗動と微動とを切り替え可能でありかつ操作性に優れた送り機構３００が提供される。
【００４５】
更に、本実施の形態にかかる形状測定機１００は、測定本体部１１を手動で所望の高さへ移動させる際に勢いが付きすぎた場合においてワークＷ、スタイラス１３、又は測定本体部１１の破損を防止するため、保護ブレーキユニットを備える。
【００４６】
図１０を参照して、保護ブレーキユニットは、被測定物検出器１５と、レバー位置検出器２５と、電子回路２６と、ブレーキ装置２７を備える。被測定物検出器１５は、スタイラス１３の上下方向の変位に対応した信号を電子回路２６に出力する。
【００４７】
電子回路２６は、電子回路２６は、スタイラス１３が閾値を越えて変位したことを検出し、検出結果をブレーキ装置２７に出力する。電子回路２６は、測定本体部１１が備える測定用の演算装置でもよく、保護ブレーキユニット専用の演算装置でもよい。被測定物検出器１５の出力信号がアナログ信号である場合、電子回路２６としてコンパレータを用いてもよい。
【００４８】
ブレーキ装置２７は、昇降部材３又はトラクションナット部４００に取り付けられる。ブレーキ装置２７は、例えば、摩擦部材（不図示）と、摩擦部材を支柱２又はドライブシャフト３１０に押しつける力を発生するためのソレノイドコイル（不図示）を備える。
【００４９】
レバー位置検出器２５は、開閉レバー４６０の位置を検出し、開閉レバー４６０の位置を示す信号をブレーキ装置２７に出力する。レバー位置検出器２５の出力信号は、開閉レバー４６０の位置が、ツイストローラ４５１−４５６がドライブシャフト３１０に摩擦接触する状態に対応する摩擦接触位置なのか又はツイストローラ４５１−４５６がドライブシャフト３１０から離間する状態に対応する離間位置なのかを示す。
【００５０】
開閉レバー４６０は、ユーザ操作により、ツイストローラ４５１−４５６の摩擦接触状態に対応する第１状態とツイストローラ４５１−４５６の離間状態に対応する第２状態との間で遷移する操作部である。レバー位置検出器２５は、開閉レバー４６０の状態を検出する操作部状態検出器である。
【００５１】
図１１を参照して、レバー位置検出器２５は、例えば、ハンドル４７０の溝条４７１に設けられた押しボタンスイッチである。ユーザがハンドル４７０及び開閉レバー４６０を握ると、押しボタンスイッチが押下される。ユーザがハンドル４７０及び開閉レバー４６０を離すと、押しボタンスイッチが押下されなくなる。レバー位置検出器２５は、開閉レバー４６０に設けられてもよい。
【００５２】
尚、図１２に示すレバー位置検出器３５をレバー位置検出器２５のかわりに用いてもよい。レバー位置検出器３５は、発光部３５ａ、受光部３５ｂ、及び遮蔽板３５ｃを備える。発光部３５ａ及び受光部３５ｂは、ハンドル４７０の溝条４７１に設けられ、フォトセンサを構成する。遮蔽板３５ｃは、開閉レバー４６０に設けられる。ユーザがハンドル４７０及び開閉レバー４６０を握ると、発光部３５ａから受光部３５ｂに向かって出射された光が遮蔽板３５ｃによって遮られ、受光部３５ｂに入射しない。ユーザがハンドル４７０及び開閉レバー４６０を離すと、発光部３５ａから受光部３５ｂに向かって出射された光が受光部３５ｂに入射する。
【００５３】
ブレーキ装置２７は、レバー位置検出器２５の出力信号及び被測定物検出器１５の出力信号に基づいて動作する。具体的には、ブレーキ装置２７は、レバー位置検出器２５の出力信号が離間位置を示しているときに電子回路２６からスタイラス１３が閾値を越えて変位したことを通知されると、測定本体部１１の上下動を抑制する。すなわち、測定本体部１１のドライブシャフト３１０に対する移動が抑制される。したがって、測定本体部１１を手動で素早く上下動させる際の誤操作による破損を防止することができる。更に、ハンドル４７０及び開閉レバー４６０を握って測定本体部１１を上下動させる際の安心感が増加する。更に、ワークＷの測定のための被測定物検出器１５の出力信号に基づいてブレーキ装置２７を動作させるかどうか判定するため、保護ブレーキユニットを実現するためにワークＷを検出するセンサを追加する必要がない。
【００５４】
ブレーキ装置２７は、レバー位置検出器２５の出力信号が離間位置を示していない場合は、電子回路２６からスタイラス１３が閾値を越えて変位したことを通知されても動作しない。このように、ツイストローラ４５１−４５６がドライブシャフト３１０から離間している場合にのみブレーキ装置２７を有効にすることで、つまみ部３１１を用いた微動操作時にブレーキ装置２７が動作することが防止される。また、測定中のスタイラス１３の変位によってブレーキ装置２７が動作して無用な振動が発生することが防止される。
【００５５】
ブレーキ装置２７の構造によっては、スタイラス１３の変位量に応じてブレーキ装置２７の制動力を変化させてもよい。このようにすることで、スタイラス１３の変位量が大きいほどブレーキ装置２７の制動力を強くすることができ、滑らかな操作感を実現できる。例えば、ブレーキ装置２７のソレノイドコイルに印加する電圧値を大きくすることで摩擦部材を押し付ける力が強くなり、制動力が強くなる。
【００５６】
また、ブレーキ装置２７をトラクションナット部４００と共用してもよい。例えば、ブレーキ装置２７は、測定本体部１１の上下動を抑制するとき、ツイストローラ４５１−４５６をドライブシャフト３１０に押し付ける。この場合、ブレーキを二重に持つ必要がないため、比較的低コストで保護ブレーキユニットを実現できる。
【００５７】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上記実施の形態では被測定物検出器１５が接触式の場合を説明したが、非接触式の被測定物検出器を用いてもよい。図１３を参照して、非接触式の被測定物検出器を備えた形状測定機１００を説明する。測定本体部１１は、被測定物検出器１５のかわりに被測定物検出器２２を備える。詳細には、測定本体部１１は、筐体２０と、筐体２０内に設けられた駆動部と、筐体２０の側面に形成された開口から突き出したアーム２１と、アーム２１の先端に設けられた被測定物検出器２２を備える。尚、アーム２１は、搖動しないように固定的に支持されている。駆動部はアーム２１及び被測定物検出器２２を図の横方向に移動する。被測定物検出器２２は、ワークＷの表面までの上下方向の距離を非接触で検出する。尚、アーム２１は設けられなくてもよい。この場合、被測定物検出器２２は、筐体２０の下面に形成された開口から突き出すように設けられる。
【００５８】
上記実施の形態では送り機構部３００が粗動と微動の両方が可能な場合を説明したが、粗動のみが可能であってもよい。この場合、ドライブシャフト３１０は回転せず、固定片４１０及び可動片４２０に回転可能に支持されたツイストローラ４５１−４５６は固定片４１０及び可動片４２０に固定された複数の摩擦接触部で置き換えられる。
【００５９】
上記実施の形態では、測定本体部１１の上下方向の位置を調整するための送り機構部３００を説明したが、送り機構部３００は、測定本体部１１の水平方向の位置を調整するためのものであってもよい。
【００６０】
送り機構部３００には、さらに、カウンターバランスが設けられているとよい。カウンターバランスを設けるにあたっては、一つの滑車と、ワイヤーと、バランスウェイトと、を用意する。そして、例えば支柱２の上端に滑車を設置し、滑車に掛けたワイヤーの一端を昇降部材３に接続し、ワイヤーの他端をバランスウェイトに接続する。こうすれば、測定本体部１１の重さを感じなくなるので、測定本体部１１を上下動させる際にユーザは力を入れる必要は無くなる。
【００６１】
上記では輪郭形状を測定する形状測定機を例に説明したが、表面粗さや真円度を測定するタイプの形状測定機にも本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１…基台、２…支柱、３…昇降部材、４…搖動部材、１１…測定本体部、１２…測定アーム、１３…スタイラス、１５…被測定物検出器、２０…筐体、２１…アーム、被測定物検出器２２、２５…レバー位置検出器、２６…電子回路、２７…ブレーキ装置、３５…レバー位置検出器、３５ａ…発光部、３５ｂ…受光部、３５ｃ…遮蔽板、１００…形状測定機、３００…送り機構部、３１０…ドライブシャフト、３１１…つまみ部、４００…トラクションナット部、４１０…固定片、４１１…ブラケット、４１２…溝、４１３…ネジピン、４１４…ネジ穴、４２０…可動片、４２１…ネジピン、４２２…ネジ穴、４３０…ヒンジ片、４４０…バネ（付勢手段）、４４１…ネジ、４５１−４５６…ツイストローラ、４６０…開閉レバー、４６１…心棒、４６２…押しピン、４７０…ハンドル、４７１…溝条。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図３】
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【図９】
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