JP2020106387A - 形状測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可動子の移動精度の高精度化と高耐久性とを実現する形状測定装置を提供する。【解決手段】測定アームと一体に駆動軸に沿って上下方向に移動する可動子と、可動子の上下方向の移動に連動してカウンターウェイトを可動子とは逆方向に移動させる連動機構と、可動子及びカウンターウェイトの移動経路を上下方向から挟み込み、且つ第２方向に対して平行な一対の回転軸と、回転軸の回転に応じて回転するシート巻取体と、一端側が回転軸の索体巻取方向の回転に応じて回転軸に巻き取られ且つ回転軸の索体巻取方向とは逆の索体繰出方向の回転に応じて回転軸から繰り出され、他端側がカウンターウェイトに連結された索体と、一端側が回転軸の索体繰出方向の回転に応じてシート巻取体に巻き取られ且つ回転軸の索体巻取方向の回転に応じてシート巻取体から繰り出されるシートと、シートの双方の他端側同士を連結する連結部と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、上下方向に移動する測定アームを備える形状測定装置に関する。

ワークの被測定面に対して触針等の接触式の検出器を接触させた状態で、ワークに対して検出器を相対移動させることにより、ワークの各種形状（真円度、真直度、表面粗さ、うねり、及び寸法等を含む）を測定する形状測定機が知られている。また、接触式の検出器の代わりに、光学プローブ等の非接触式の検出器を用いてワークの各種形状を測定する形状測定機も良く知られている。

このような形状測定機には、検出器を保持する測定アームを上下方向に移動させるリニア駆動機構が設けられている。このリニア駆動機構としては、ボールねじを用いたボールねじ機構（特許文献１参照）、及びリニアモータを用いたリニアモータ機構（特許文献２参照）などが良く知られている。そして、リニア駆動機構は、測定アームを保持するキャリッジ（可動子）を上下方向に移動させることにより、このキャリッジと一体に測定アームを上下方向に移動させる。

リニア駆動機構は、安全上の観点から筐体（カバー）で覆われているのが通常である。また、この筐体には、上下方向に移動する測定アームの移動経路（移動範囲）に沿って隙間（切り欠き）が形成されている。そして、隙間は測定アームの上方側と下方側とにそれぞれ形成されており、各々の隙間がシート（スクリーン及びカバー）で覆われている。

このようなシートとしては、一端側がキャリッジに固定され他端側が上述の移動経路の端部に固定された所謂蛇腹式のシートが知られている。蛇腹式のシートは、測定アームの上下方向の移動に追従して伸縮することで常に上述の各隙間を覆う。

また、特許文献３には、定荷重ばね方式のロールスクリーン装置が記載されている。仮にこのロールスクリーン装置を形状測定機のリニア駆動機構に適用した場合、シートの一端がキャリッジに固定され且つ他端が定荷重ばねに接続される。この場合、シートが定荷重ばねによって常に一定力で引っ張られるため、シートの一端側を測定アームの上下方向の移動に追従して移動させることでき、その結果、常に上述の各隙間をシートで覆うことができる。

特開平１０−１５４０１２号公報 特開平１１−９８８８６号公報 特開２００３−３０１６７７号公報

ところで蛇腹式のシートを用いた場合、キャリッジの上下方向の移動に伴いキャリッジの上方側及び下方側の各シートの伸縮量が変化してしまう。また、各シートの伸縮量は互いに異なるため、上下のシートからキャリッジに加えられる力の大きさ及び方向も互いに異なる。その結果、上下のシートからキャリッジに加えられる力のバランスがとれないため、測定アーム等の移動精度（位置精度）に悪影響を及ぼすおそれがある。また、特にリニア駆動機構がリニアモータである場合、キャリッジの位置の保持する保持力が弱いので、蛇腹式のシートの重量及び復元力（張力、押圧力）等によりキャリッジの位置が移動し、その結果、キャリッジの移動精度（位置精度）に悪影響を及ぼすおそれがある。

また、特許文献３に記載のロールスクリーン装置を用いた場合、定荷重ばねの耐用回数が数千から数万往復程度であるので、キャリッジを頻繁に上下方向に移動させる状況下の使用では耐久性に問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、可動子の移動精度の高精度化と高耐久性とを実現可能な形状測定装置を提供することを目的とする。

本発明の目的を達成するための形状測定装置は、上下方向に平行な駆動軸と、接触式又は非接触式の検出器を保持する測定アームであって、且つ上下方向に対して垂直な第１方向に延びたアーム本体部を有する測定アームと、アーム本体部を保持し、且つ測定アームと一体に駆動軸に沿って上下方向に移動する可動子と、駆動軸に対して上下方向及び第１方向の双方に垂直な第２方向にずれた位置に設けられ、上下方向に移動自在なカウンターウェイトと、可動子とカウンターウェイトとを連結し、且つ可動子の上下方向の移動に連動してカウンターウェイトを可動子とは逆方向に移動させる連動機構と、可動子及びカウンターウェイトの移動経路を上下方向から挟み込み、且つ第２方向に対して平行な一対の回転軸と、回転軸ごとに設けられたシート巻取体であって、回転軸の回転に応じて回転軸に対して平行な回転中心を中心として回転するシート巻取体と、回転軸ごとに設けられた索体であって、一端側が回転軸の索体巻取方向の回転に応じて回転軸に巻き取られ且つ回転軸の索体巻取方向とは逆の索体繰出方向の回転に応じて回転軸から繰り出され、他端側がカウンターウェイトに連結された索体と、回転軸ごとに設けられたシートであって、一端側が回転軸の索体繰出方向の回転に応じてシート巻取体に巻き取られ且つ回転軸の索体巻取方向の回転に応じてシート巻取体から繰り出されるシートと、シートの双方の他端側同士を連結する連結部であって、アーム本体部が挿通される挿通口を有する連結部と、を備える。

この形状測定装置によれば、カウンターウェイトの上下方向の移動に連動して回転軸及びシート巻取体を一体に回転させることで、連結部を可動子と一体に上下方向に移動させることができる。

本発明の他の態様に係る形状測定装置において、回転軸ごとに回転軸に外嵌されており且つ回転軸と一体に回転する索体巻取体を備え、索体巻取体が、回転軸の索体巻取方向の回転に応じて索体を巻き取り且つ回転軸の索体繰出方向の回転に応じて索体を繰り出す。これにより、カウンターウェイトの上下方向の移動に連動して回転軸及びシート巻取体を一体に回転させることができる。

本発明の他の態様に係る形状測定装置において、索体巻取体が、第２方向の一方向から他方向に向かって次第に索体巻取体の直径が大きくなるテーパ状に形成され、索体巻取体が索体巻取方向に回転した場合に索体巻取体による索体の巻取位置が次第に一方向に向かってずれ、且つ索体巻取体が索体繰出方向に回転した場合に巻取位置が次第に他方向に向かってずれる。これにより、索体巻取体による索体の巻取量・繰出量と、シート巻取体によるシートの繰出量・巻取量との間に生じる微小誤差が低減される。

本発明の他の態様に係る形状測定装置において、シート巻取体が、回転軸に外嵌され且つ回転軸と一体に回転する。

本発明の他の態様に係る形状測定装置において、回転軸ごとに回転軸に外嵌されており且つ回転軸と一体に回転する駆動巻取体であって、シートが巻き掛けられた駆動巻取体を備え、シート巻取体が、駆動巻取体に巻き掛けられたシートを介して駆動巻取体と接触し、且つ駆動巻取体の回転に応じて駆動巻取体により駆動巻取体とは逆方向に回転され、回転軸の索体繰出方向の回転に応じて駆動巻取体とは逆方向に回転するシート巻取体によりシートの一端側がロール状に巻き取られ、且つ回転軸の索体巻取方向の回転に応じて駆動巻取体とは逆方向に回転するシート巻取体から駆動巻取体を経てシートが繰り出される。これにより、上述の微小誤差が低減される。

本発明の他の態様に係る形状測定装置において、索体とカウンターウェイトとが引張ばねを介して連結されている。これにより、上述の微小誤差が低減される。

本発明の他の態様に係る形状測定装置において、連結部が可動子とは分離して設けられている。これにより、可動子の移動精度（位置精度）を高精度化することができる。

本発明の他の態様に係る形状測定装置において、連結部が可動子である。

本発明は、可動子の移動精度の高精度化と高耐久性とを実現することができる。

真円度測定装置の側面図である。 筐体をテーブル側から見た正面図である。 筐体内のリニア駆動機構、カウンターウェイト機構、及びロールスクリーン機構をテーブル側から見た正面図である。 図３に示したカウンターウェイト、糸巻取ドラム、テグス、及び引張ばねを図３中の矢印Ａ１方向側から見た拡大概略図である。 図３に示したシート巻取ドラム、ロールシート、及び連結部を図３中の矢印Ａ２方向側から見た拡大概略図である。 キャリッジをＺ軸方向下方側に移動させる場合のロールスクリーン機構の作用を説明するための説明図である。 キャリッジをＺ軸方向上方側に移動させる場合のロールスクリーン機構の作用を説明するための説明図である。 シート巻取ドラムにロール状に巻き取られたロールシートの外径の変化を説明するための説明図である。 第２実施形態のロールスクリーン機構の糸巻取ドラムの拡大図である。 第３実施形態のロールスクリーン機構の概略図である。 第４実施形態のロールスクリーン機構を説明するための説明図である。 索体巻取方向及び索体繰出方向の変形例を説明するための説明図である。

［第１実施形態］
図１は、本発明の形状測定機に相当する真円度測定装置１０の側面図である。なお、図中のＸ軸方向（本発明の第２方向に相当）と、Ｙ軸方向（本発明の第１方向に相当）と、Ｚ軸方向（本発明の上下方向に相当）とは互いに直交している。また、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は水平方向に平行な方向である。

図１に示すように、真円度測定装置１０は、円柱状又は円筒状のワークＷの真直度及び真円度（円筒度）等の測定を行う。この真円度測定装置１０は、ベース１２と、テーブル回転機構１４と、テーブル１６と、リニア駆動機構１８と、測定アーム２０と、検出器２２と、筐体２４と、を備える。

ベース１２は、真円度測定装置１０の各部を支持する支持台（基台）である。テーブル回転機構１４は、図示は省略するが、Ｚ軸方向に平行な軸Ｃを中心としてテーブル１６を回転自在に保持するエアベアリングと、軸Ｃを中心としてテーブル１６を回転させるモータ等の回転駆動機構と、を備える。これにより、テーブル回転機構１４によってテーブル１６が軸Ｃを中心として回転される。

テーブル１６は、円盤形状であり、その中心が軸Ｃに一致するようにテーブル回転機構１４のエアベアリング上に保持されている。このテーブル１６の上面にはワークＷが載置される。なお、ワークＷは、その形状中心の位置が軸Ｃに略一致するように、テーブル１６の上面に載置されている。

リニア駆動機構１８としては、上記特許文献１に記載されているボールねじ機構或いは上記特許文献２に記載されているリニアモータ機構等の公知の各種機構が用いられるが、本実施形態ではリニアモータ機構を例に挙げて説明を行う。なお、リニア駆動機構１８として、本出願人が出願した特願２０１８−１７２７３号の明細書に記載されているものを用いてもよい。

リニア駆動機構１８は、固定子である駆動軸２６（シャフト軸又はコラムともいう）及び可動子であるキャリッジ２８を備える。

駆動軸２６は、ベース１２上においてテーブル１６からＹ軸方向にシフトした位置に設けられており、且つベース１２に対して垂直なＺ軸方向に延びた形状を有している。この駆動軸２６は、図示しない複数の永久磁石を公知の配列で接合した構造を有している。

キャリッジ２８は、駆動軸２６が挿通される略筒形状を有しており、駆動軸２６により非接触でＺ軸方向に移動自在に支持されている。このキャリッジ２８には、駆動軸２６を中心としてＺ軸方向に沿って螺旋状に巻き回されたコイルが複数設けられている。そして、キャリッジ２８の各コイルに電流を印加すると、駆動軸２６の各磁石から発生する磁束と、各コイルを流れる電流との相互作用により、キャリッジ２８をＺ軸方向に沿って移動させる推力（駆動力）が発生する。なお、リニア駆動機構１８（リニアモータ機構）の構造及び機能については公知技術であるため、ここでは詳細な説明は省略する。

また、キャリッジ２８は、測定アーム２０のアーム本体部２０ａをＹ軸方向に移動自在に保持しており、測定アーム２０と一体にＺ軸方向に沿って移動する。

測定アーム２０は、キャリッジ２８に保持され且つＹ軸方向に延びた（平行な）アーム本体部２０ａと、アーム本体部２０ａの先端側に設けられ且つ検出器２２を保持する保持部と、を備える。なお、測定アーム２０については、Ｙ軸方向に延びたアーム本体部２０ａを有していれば、他の部分の形状については適宜変更可能である。

検出器２２は、触針２２ａ（測定子又はスタイラスともいう）と、不図示の差動トランス等の変位検出部とを有する接触式のタイプであり、Ｙ軸方向に沿って前後移動する触針２２ａの変位を検出する。すなわち、検出器２２はＹ軸方向に感度を有している。そして、検出器２２は、触針２２ａの変位を示す変位検出信号（電気信号）を不図示のデータ処理装置へ出力する。なお、検出器２２として、例えば光学プローブ（レーザプローブ）のような非接触式のタイプを用いてもよい。

ワークＷの真直度測定を行う場合、リニア駆動機構１８及び測定アーム２０を駆動して、触針２２ａをワークＷの外周面に接触させる。次いで、リニア駆動機構１８を駆動してキャリッジ２８をＺ軸方向に移動させることで、触針２２ａによりワークＷの外周面をＺ軸方向に沿ってトレースさせる。これにより、検出器２２から１トレース分の変位検出信号が不図示のデータ処理装置へ出力される。この場合、データ処理装置は、検出器２２から入力される検出信号を公知の手法により解析して、ワークＷの真直度を演算する。

ワークＷの真円度測定を行う場合、真直度測定と同様に触針２２ａをワークＷの外周面に接触させる。次いで、テーブル回転機構１４によりテーブル１６及びワークＷを回転させることで、触針２２ａによりワークＷの外周面をその周方向に沿ってトレースさせる。これにより、検出器２２からワークＷの１回転分の変位検出信号が不図示のデータ処理装置へ出力される。この場合、データ処理装置は、検出器２２から入力される検出信号を公知の手法により解析して、ワークＷの真円度（円筒度）を演算する。

図２は、筐体２４をテーブル１６側から見た正面図である。図２に示すように、筐体２４（カバーともいう）は、リニア駆動機構１８と、後述のカウンターウェイト機構３０及びロールスクリーン機構４０（図３参照）と、を覆うようにベース１２上に設けられている。

筐体２４のテーブル１６に対向する側の側面には、リニア駆動機構１８によりＺ軸方向に移動される測定アーム２０（アーム本体部２０ａ）を筐体２４外に通すための開口２４ａが形成されている。この開口２４ａは、Ｚ軸方向に移動する測定アーム２０の移動経路（移動範囲）に沿うようにＺ軸方向に延びた略矩形状を有している。

測定アーム２０がＺ軸方向上方に移動すると、測定アーム２０と開口２４ａのＺ軸方向上端との間に生じる隙間（空間）がＺ軸方向に縮み、且つ測定アーム２０と開口２４ａのＺ軸方向下端との間に生じる隙間がＺ軸方向に拡がる。また逆に、測定アーム２０がＺ軸方向下方に移動すると、測定アーム２０と開口２４ａのＺ軸方向上端との間に生じる隙間がＺ軸方向に拡がり且つ測定アーム２０と開口２４ａのＺ軸方向下端との間に生じる隙間がＺ軸方向に縮む。そして、これらの隙間は、後述のロールシート５４Ａ，５４Ｂにより常に覆われている。

図３は、筐体２４内のリニア駆動機構１８、カウンターウェイト機構３０、及びロールスクリーン機構４０をテーブル１６側から見た正面図である。

図３と既述の図１とに示すように、カウンターウェイト機構３０は、天板３２と、Ｚ軸ガイド３４と、カウンターウェイト３６と、連動機構３８と、を備える。

天板３２は、駆動軸２６の上面に固定されている。この天板３２は、Ｘ軸方向において既述の測定アーム２０の移動経路と後述のカウンターウェイト３６の移動経路とに亘るようにＸ軸方向に延びた形状を有している。

Ｚ軸ガイド３４は、駆動軸２６に対してＸ軸方向の一方向であるＸ１方向にずれた位置に設けられており、Ｚ軸方向に延びた形状を有している。このＺ軸ガイド３４のＺ軸方向下端部はベース１２に固定され且つＺ軸方向上端部は天板３２に固定されている。

カウンターウェイト３６は、Ｚ軸ガイド３４によりＺ軸方向に移動自在に保持されている。すなわち、カウンターウェイト３６は、駆動軸２６に対してＸ１方向にずれた位置において、Ｚ軸ガイド３４によりＺ軸方向に移動自在に保持されている。このカウンターウェイト３６の重量は、測定アーム２０、検出器２２、及びキャリッジ２８等の駆動軸２６に沿ってＺ軸方向に昇降する各昇降部材の重量に基づき決定される。

連動機構３８は、キャリッジ２８とカウンターウェイト３６とを連結し、キャリッジ２８のＺ軸方向の移動（昇降）に連動してカウンターウェイト３６をキャリッジ２８とは逆方向に移動させる。なお、連動機構３８の詳細構成については公知技術（例えば特開２０１５−５５５１５号公報参照）であるので、ここでは具体的な説明は省略する。このようにキャリッジ２８とカウンターウェイト３６とを連動させることで、カウンターウェイト３６により上述の各昇降部材の重量バランス等をとることができる。

ロールスクリーン機構４０は、一対の回転軸４２Ａ，４２Ｂと、回転軸保持部材４４Ａ，４４Ｂと、糸巻取ドラム４６Ａ，４６Ｂと、テグス４８Ａ，４８Ｂと、引張ばね５０Ａ，５０Ｂと、シート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂと、ロールシート５４Ａ，５４Ｂと、連結部５６と、を備える。

一対の回転軸４２Ａ，４２Ｂは、Ｘ軸方向において既述の測定アーム２０及びカウンターウェイト３６の双方の移動経路に亘るようにＸ軸方向に延びた（平行な）形状を有している。回転軸４２Ａは、双方の移動経路のＺ軸方向上方側の位置において、回転軸保持部材４４ＡによりＸ軸方向に平行な回転中心を中心として回転自在に保持されている。また、回転軸４２Ｂは、双方の移動経路のＺ軸方向下方側の位置において、回転軸保持部材４４ＢによりＸ軸方向に平行な回転中心を中心として回転自在に保持されている。これにより、双方の移動経路が回転軸４２Ａ，４２Ｂにより上下方向から挟み込まれる。

回転軸保持部材４４Ａは、例えば天板３２の側面（上面でも可）においてＸ軸方向に沿って複数設けられており、回転軸４２Ａを回転自在に保持する。また、回転軸保持部材４４Ｂは、ベース１２の上面においてＸ軸方向に沿って複数設けられており、回転軸４２Ｂを回転自在に保持する。

糸巻取ドラム４６Ａ、４６Ｂは、本発明の索体巻取体に相当するものである。糸巻取ドラム４６Ａは、回転軸４２ＡのＸ１方向側の端部に外嵌固定されており、回転軸４２Ａと一体に回転する。また、糸巻取ドラム４６Ｂは、回転軸４２ＢのＸ１方向側の端部に外嵌固定されており、回転軸４２Ｂと一体に回転する。なお、糸巻取ドラム４６Ａ、４６ＢのＸ軸方向及びＹ軸方向の位置は同一（略同一を含む、以下同じ）である。

糸巻取ドラム４６Ａは、回転軸４２Ａと一体に後述のテグス巻取方向ＲＡ１（本発明の索体巻取方向に相当）に回転した場合に後述のテグス４８Ａの巻き取りを行い、逆に回転軸４２Ａと一体に後述のテグス繰出方向ＲＡ２（本発明の索体繰出方向に相当）に回転した場合にテグス４８ＡをＺ軸方向下方側に繰り出す。また、糸巻取ドラム４６Ｂは、回転軸４２Ｂと一体に後述のテグス巻取方向ＲＢ１（本発明の索体巻取方向に相当）に回転した場合に後述のテグス４８Ｂの巻き取りを行い、逆に回転軸４２Ｂと一体に後述のテグス繰出方向ＲＢ２（本発明の索体繰出方向に相当）に回転した場合にテグス４８ＢをＺ軸方向上方側に繰り出す。

テグス４８Ａ，４８Ｂは、本発明の索体に相当するものである。なお、索体には、単線又は撚線からなる糸、ワイヤ、コード、ケーブル、及びロープ等が含まれる。

テグス４８Ａは、その一端側が糸巻取ドラム４６Ａに固定されており且つその他端側には引張ばね５０Ａが連結されている。また、テグス４８Ｂは、その一端側が糸巻取ドラム４６Ｂに固定されており且つその他端側には引張ばね５０Ｂが連結されている。

引張ばね５０Ａは、その一端側がテグス４８Ａに連結され且つその他端側がカウンターウェイト３６の上端部に連結されている。これにより、引張ばね５０Ａを介してテグス４８Ａとカウンターウェイト３６とが連結される。また、引張ばね５０Ｂは、その一端側がテグス４８Ｂに連結され且つその他端側がカウンターウェイト３６の下端部に連結される。これにより、引張ばね５０Ｂを介してテグス４８Ｂとカウンターウェイト３６とが連結される。その結果、引張ばね５０Ａ、カウンターウェイト３６、及び引張ばね５０Ｂを介して、テグス４８Ａとテグス４８Ｂとが連結される。

図４は、図３に示したカウンターウェイト３６、糸巻取ドラム４６Ａ、４６Ｂ、テグス４８Ａ，４８Ｂ、及び引張ばね５０Ａ，５０Ｂを図３中の矢印Ａ１方向側から見た拡大概略図である。

図４に示すように、連動機構３８を介してカウンターウェイト３６がＺ軸方向上方側に移動すると、カウンターウェイト３６及び引張ばね５０Ａを介してテグス４８ＡがＺ軸方向上方向側に押されることで、糸巻取ドラム４６Ａが回転軸４２Ａと一体にテグス巻取方向ＲＡ１に回転される。その結果、糸巻取ドラム４６Ａによりテグス４８Ａがロール状に巻き取られる。なお、テグス４８Ａが糸巻取ドラム４６Ａとカウンターウェイト３６との間で撓まないように、腰が強いテグス４８Ａ（テグス４８Ｂも同様）を用いることが好ましい。

また同時に、カウンターウェイト３６がＺ軸方向上方側に移動すると、カウンターウェイト３６及び引張ばね５０Ｂを介してテグス４８ＢがＺ軸方向上方側に引っ張られることで、糸巻取ドラム４６Ｂが回転軸４２Ｂと一体にテグス繰出方向ＲＢ２に回転される。その結果、糸巻取ドラム４６Ｂからテグス４８ＢがＺ軸方向上方側へ繰り出される。なお、本実施形態では、テグス巻取方向ＲＡ１とテグス繰出方向ＲＢ２とは同方向である。

一方、連動機構３８を介してカウンターウェイト３６がＺ軸方向下方側に移動すると、カウンターウェイト３６及び引張ばね５０Ａを介してテグス４８ＡがＺ軸方向下方側に引っ張られることで、糸巻取ドラム４６Ａが回転軸４２Ａと一体に既述のテグス巻取方向ＲＡ１とは逆のテグス繰出方向ＲＡ２に回転される。その結果、糸巻取ドラム４６Ａからテグス４８ＡがＺ軸方向下方側へ繰り出される。

また同時に、カウンターウェイト３６がＺ軸方向下方側に移動すると、カウンターウェイト３６及び引張ばね５０Ｂを介してテグス４８ＢがＺ軸方向下方側に押されることで、糸巻取ドラム４６Ｂが回転軸４２Ｂと一体にテグス繰出方向ＲＢ２とは逆のテグス巻取方向ＲＢ１に回転される。その結果、糸巻取ドラム４６Ｂによりテグス４８Ｂがロール状に巻き取られる。なお、本実施形態では、テグス巻取方向ＲＡ１とテグス巻取方向ＲＢ１とは互いに逆方向である。

このように本実施形態では、カウンターウェイト３６のＺ軸方向の移動（昇降）に応じて、回転軸４２Ａのテグス巻取方向ＲＡ１の回転及び回転軸４２Ｂのテグス繰出方向ＲＢ２の回転が行われたり、或いは回転軸４２Ａのテグス繰出方向ＲＡ２の回転及び回転軸４２Ｂのテグス巻取方向ＲＢ１の回転が行われたりする。

図１及び図３に戻って、シート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂは、本発明のシート巻取体に相当するものである。シート巻取ドラム５２Ａは、回転軸４２ＡのＸ軸方向の他方向（Ｘ１方向の逆方向）であるＸ２方向側の端部に外嵌固定されており、回転軸４２Ａ及び糸巻取ドラム４６Ａと一体に回転する。また、シート巻取ドラム５２Ｂは、回転軸４２ＢのＸ２方向側の端部に外嵌固定されており、回転軸４２Ｂ及び糸巻取ドラム４６Ｂと一体に回転する。なお、シート巻取ドラム５２Ａ，５２ＢのＸ軸方向及びＹ軸方向の位置は同一である。

シート巻取ドラム５２Ａは、回転軸４２Ａと一体にテグス繰出方向ＲＡ２に回転した場合に後述のロールシート５４Ａの巻き取りを行い、逆に回転軸４２Ａと一体にテグス巻取方向ＲＡ１に回転した場合にロールシート５４ＡをＺ軸方向下方側に繰り出す。また、シート巻取ドラム５２Ｂは、回転軸４２Ｂと一体にテグス巻取方向ＲＢ１に回転した場合に後述のロールシート５４ＢをＺ軸方向上方側に繰り出し、逆に回転軸４２Ｂと一体にテグス繰出方向ＲＢ２に回転した場合にロールシート５４Ｂの巻き取りを行う。

ロールシート５４Ａは、その一端側がシート巻取ドラム５２Ａに固定され且つその他端側が連結部５６に連結されている。また、ロールシート５４Ｂは、その一端側がシート巻取ドラム５２Ｂに固定され且つその他端側が連結部５６に連結されている。

連結部５６は、キャリッジ２８に対してＹ軸方向（テーブル１６側）にシフトした位置で、ロールシート５４Ａ，５４Ｂにより支持されている。すなわち、連結部５６は、キャリッジ２８から分離して設けられている。この連結部５６の上端部にはロールシート５４Ａが連結され、且つ連結部５６の下端部にはロールシート５４Ｂが連結されている。これにより、ロールシート５４Ａ，５４Ｂの双方の他端側同士が連結部５６を介して連結される。このため、連結部５６は、ロールシート５４Ａ，５４Ｂの双方の他端側と一体にＺ軸方向に移動する。

連結部５６には、測定アーム２０のアーム本体部２０ａが挿通される挿通口５６ａが形成されている。この挿通口５６ａの開口形状は、アーム本体部２０ａの断面形状を拡大した形状を有している。これにより、アーム本体部２０ａは、挿通口５６ａに対して隙間をあけて挿通（非接触で挿通）される。なお、連結部５６は、ロールシート５４Ａ，５４Ｂの少なくとも一方と一体形成されていてもよい。

図５は、図３に示したシート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂ、ロールシート５４Ａ，５４Ｂ、及び連結部５６を図３中の矢印Ａ２方向側（既述の図４と同方向側）から見た拡大概略図である。

図５及び既述の図４に示すように、シート巻取ドラム５２Ａに対するロールシート５４Ａの巻き付け方向と、糸巻取ドラム４６Ａに対するテグス４８Ａの巻き付け方向と、は互いに逆方向である。また、シート巻取ドラム５２Ｂに対するロールシート５４Ｂの巻き付け方向と、糸巻取ドラム４６Ｂに対するテグス４８Ｂの巻き付け方向と、は互いに逆方向である。

シート巻取ドラム５２Ａがテグス巻取方向ＲＡ１に回転するとシート巻取ドラム５２Ａからロールシート５４ＡがＺ軸方向下方側へ繰り出され、逆にシート巻取ドラム５２Ａがテグス繰出方向ＲＡ２に回転するとシート巻取ドラム５２Ａによりロールシート５４Ａがロール状に巻き取られる。また、シート巻取ドラム５２Ｂがテグス巻取方向ＲＢ１に回転するとシート巻取ドラム５２Ｂからロールシート５４ＢがＺ軸方向上方側へ繰り出され、逆にシート巻取ドラム５２Ｂがテグス繰出方向ＲＢ２に回転するとシート巻取ドラム５２Ｂによりロールシート５４Ｂがロール状に巻き取られる。

連結部５６は、カウンターウェイト３６のＺ軸方向上方側の移動に応じて、シート巻取ドラム５２Ａがテグス巻取方向ＲＡ１に回転し且つシート巻取ドラム５２Ｂがテグス繰出方向ＲＢ２に回転した場合に、ロールシート５４Ａ，５４Ｂの双方の他端側と一体にＺ軸方向下方側に移動する。また逆に、連結部５６は、カウンターウェイト３６のＺ軸方向下方側の移動に応じて、シート巻取ドラム５２Ａがテグス繰出方向ＲＡ２に回転し且つシート巻取ドラム５２Ｂがテグス巻取方向ＲＢ１に回転した場合に、ロールシート５４Ａ，５４Ｂの双方の他端側と一体にＺ軸方向上方側に移動する。これにより、連結部５６は、カウンターウェイト３６のＺ軸方向の移動に連動して、カウンターウェイト３６とは逆方向に移動、すなわちキャリッジ２８と同方向に移動する。

この際に、連結部５６のＺ軸方向の移動速度（単位時間当たりの移動量）がキャリッジ２８のＺ軸方向の移動速度（単位時間当たりの移動量）と一致（略一致を含む、以下同じ）するように、糸巻取ドラム４６Ａ、４６Ｂ及びシート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂの各々の外径が調整されている。これにより、連結部５６は、キャリッジ２８と一体にＺ軸方向に移動する。その結果、キャリッジ２８のＺ軸方向の移動の前後においてキャリッジ２８に対して連結部５６が対向する状態が常に維持される。

なお、各種要因（例えばテグス４８Ａ，４８Ｂの厚みとロールシート５４Ａ，５４Ｂの厚みとの差など）により、回転軸４２Ａ，４２Ｂが回転した場合の糸巻取ドラム４６Ａ，４６Ｂによるテグス４８Ａ、４８Ｂの巻取量・繰出量と、シート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂによるロールシート５４Ａ，５４Ｂの繰出量・巻取量との間には微小誤差が生じる。この微小誤差については既述の引張ばね５０Ａ，５０Ｂにより吸収される。

図６は、キャリッジ２８をＺ軸方向下方側に移動させる場合のロールスクリーン機構４０の作用を説明するための説明図である。

図６に示すように、キャリッジ２８がＺ軸方向下方側に移動すると、連動機構３８を介してカウンターウェイト３６がＺ軸方向上方側に移動される。このカウンターウェイト３６の移動に応じて、テグス４８Ａ等を介して糸巻取ドラム４６Ａ及び回転軸４２Ａが一体にテグス巻取方向ＲＡ１に回転されると共に、テグス４８Ｂ等を介して糸巻取ドラム４６Ｂ及び回転軸４２Ｂが一体にテグス繰出方向ＲＢ２に回転される。

そして、回転軸４２Ａと一体にシート巻取ドラム５２Ａがテグス巻取方向ＲＡ１に回転することで、シート巻取ドラム５２Ａからロールシート５４ＡがＺ軸方向下方側へ繰り出される。また同時に、回転軸４２Ｂと一体にシート巻取ドラム５２Ｂがテグス繰出方向ＲＢ２に回転することで、シート巻取ドラム５２Ｂによりロールシート５４Ｂがロール状に巻き取られる。これにより、連結部５６が、ロールシート５４Ａ，５４Ｂの双方の他端側と一体にＺ軸方向下方側に向けてキャリッジ２８と同一の速度で移動する。

図７は、キャリッジ２８をＺ軸方向上方側に移動させる場合のロールスクリーン機構４０の作用を説明するための説明図である。

図７に示すように、キャリッジ２８がＺ軸方向上方側に移動すると、連動機構３８を介してカウンターウェイト３６がＺ軸方向下方側に移動される。このカウンターウェイト３６の移動に応じて、テグス４８Ａ等を介して糸巻取ドラム４６Ａ及び回転軸４２Ａが一体にテグス繰出方向ＲＡ２に回転されると共に、テグス４８Ｂ等を介して糸巻取ドラム４６Ｂ及び回転軸４２Ｂが一体にテグス巻取方向ＲＢ１に回転される。

そして、回転軸４２Ａと一体にシート巻取ドラム５２Ａがテグス繰出方向ＲＡ２に回転することで、シート巻取ドラム５２Ａによりロールシート５４Ａがロール状に巻き取られる。また同時に、回転軸４２Ｂと一体にシート巻取ドラム５２Ｂがテグス巻取方向ＲＢ１に回転することで、シート巻取ドラム５２Ｂからロールシート５４ＢがＺ軸方向上方側へ繰り出される。これにより、連結部５６が、ロールシート５４Ａ，５４Ｂの双方の他端側と一体にＺ軸方向上方側に向けてキャリッジ２８と同一の速度で移動する。

このようにキャリッジ２８のＺ軸方向の移動前後において、キャリッジ２８に対して連結部５６が対向した状態が維持される。その結果、キャリッジ２８のＺ軸方向の移動前後で、測定アーム２０と開口２４ａ（図２参照）のＺ軸方向上端部との間に生じる隙間（空間）がロールシート５４Ａで覆われた状態と、測定アーム２０と開口２４ａのＺ軸方向下端部との間に生じる隙間がロールシート５４Ｂで覆われた状態と、が維持される。

［本実施形態の効果］
以上のように本実施形態では、カウンターウェイト３６のＺ軸方向の移動に連動して回転軸４２Ａ，４２Ｂ及びシート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂを一体に回転させることで、連結部５６をキャリッジ２８と一体にＺ軸方向に移動させることができる。その結果、キャリッジ２８に対して復元力を作用させる蛇腹式のシートを用いる場合とは異なり、キャリッジ２８等の移動精度（位置精度）に悪影響を及ぼすことが防止される。そのため、特にリニア駆動機構１８がリニアモータのようにキャリッジ２８の位置保持力が低い場合でも、キャリッジ２８等の移動精度に悪影響を及ぼすことが防止される。また、定荷重ばねのような耐用回数に制限がある機構を使用していないので、ロールスクリーン機構４０の高耐久性が確保される。その結果、キャリッジ２８の移動精度の高精度化とロールスクリーン機構４０の高耐久性の確保とが実現される。

また、本実施形態では、キャリッジ２８に対して連結部５６（ロールシート５４Ａ，５４Ｂ）が分離して設けられているので、連結部５６等からキャリッジ２８に対して力が加えられることが防止される。その結果、特にリニア駆動機構１８がリニアモータのようにキャリッジ２８の位置保持力が低い場合でも、キャリッジ２８等の移動精度に悪影響を及ぼすことが防止される。

さらに本実施形態では、カウンターウェイト３６のＺ軸方向の移動に連動して回転軸４２Ａ，４２Ｂ及びシート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂを一体に回転させるので、シート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂを回転させるための独立した駆動源を設ける必要がなくなる。

［第２実施形態］
図８は、シート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂにロール状に巻き取られたロールシート５４Ａ，５４Ｂの外径の変化を説明するための説明図である。

図８に示すように、シート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂの直径をＤとし、ロールシート５４Ａ，５４Ｂの厚みをｔとし、シート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂに対するロールシート５４Ａ，５４Ｂの巻き数をｎとした場合、ロール状のロールシート５４Ａ，５４Ｂの外径は「Ｄ＋２ｎｔ」で表される。すなわち、巻き数ｎの増加に従って外径が２ｔずつ増加する。このため、テグス４８Ａ，４８Ｂの厚みがｔよりも小さい場合、巻き数ｎの増加に従って、糸巻取ドラム４６Ａ，４６Ｂによるテグス４８Ａ、４８Ｂの巻取量・繰出量と、シート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂによるロールシート５４Ａ，５４Ｂの繰出量・巻取量との間に生じる微小誤差が大きくなる。

そして、上記第１実施形態では引張ばね５０Ａ，５０Ｂにより上述の微小誤差を吸収しているが、第２実施形態ではロールスクリーン機構４０に微小誤差の発生を低減する手段を設けている。

図９は、第２実施形態のロールスクリーン機構４０の糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂの拡大図である。なお、第２実施形態のロールスクリーン機構４０は、第１実施形態の糸巻取ドラム４６Ａ，４６Ｂとは異なる形状の糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂを備える点を除けば、第１実施形態のロールスクリーン機構４０と基本的に同じ構成である。このため、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。

糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂは、その直径がＸ軸方向の一方向（ここではＸ１方向又はＸ２方向のいずれでも可）から他方向に向かって次第に直径が大きくなるテーパ状に形成されている。そして、糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂがそれぞれテグス巻取方向ＲＡ１，ＲＢ１に回転した場合には、糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂによるテグス４８Ａ，４８Ｂの巻取位置がＸ軸方向の一方向側（小径側）に向かって次第にずれる。また逆に、糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂがそれぞれテグス繰出方向ＲＡ２，ＲＢ２に回転した場合には、糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂによるテグス４８Ａ，４８Ｂの巻取位置がＸ軸方向の他方向側（大径側）に向かって次第にずれる。

なお、糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂの回転に応じてテグス４８Ａ，４８Ｂの巻取位置を次第にＸ軸方向にずらすために、糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂの外周面に螺旋状の溝等を形成してもよい。

このように第２実施形態では、ロール状のロールシート５４Ａ，５４Ｂの外径の増加に応じて糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂによるテグス４８Ａ，４８Ｂの巻取位置をＸ軸方向の他方向（大径側）にずらすことができる。また、第２実施形態では、ロール状のロールシート５４Ａ，５４Ｂの外径の減少に応じて糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂによるテグス４８Ａ，４８Ｂの巻取位置をＸ軸方向の一方向（小径側）にずらすことができる。その結果、シート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂに巻き取られるロールシート５４Ａ，５４Ｂの外径と、糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂに巻き取られるテグス４８Ａ，４８Ｂの外径と、を一致させることができる。これにより、上述の微小誤差の発生が低減されるため、キャリッジ２８の移動精度が確保される。

［第３実施形態］
図１０は、第３実施形態のロールスクリーン機構４０の概略図である。上記第２実施形態では、糸巻取ドラム６０Ａ，６０Ｂにより上述の微小誤差の発生を低減させているが、第３実施形態のロールスクリーン機構４０は上述の微小誤差の発生を低減させるためにシート巻取機構７０Ａ，７０Ｂを備えている。

なお、第３実施形態のロールスクリーン機構４０は、シート巻取機構７０Ａ，７０Ｂを備える点を除けば、第１実施形態のロールスクリーン機構４０と基本的に同じ構成である。このため、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。

図１０に示すように、シート巻取機構７０Ａは、回転軸保持部材７２Ａ、駆動ドラム７４Ａ、ガイド保持部材７６Ａ、Ｙ軸ガイド７８Ａ、巻取ドラム保持部材８０Ａ、圧縮コイルバネ８２Ａ、及びシート巻取ドラム５２Ａを備える。また、シート巻取機構７０Ｂは、回転軸保持部材７２Ｂ、駆動ドラム７４Ｂ、ガイド保持部材７６Ｂ、Ｙ軸ガイド７８Ｂ、巻取ドラム保持部材８０Ｂ、圧縮コイルバネ８２Ｂ、及びシート巻取ドラム５２Ｂを備える。

回転軸保持部材７２Ａは、天板３２の上面の中でテーブル１６側の先端部に設けられており、回転軸４２Ａを回転自在に保持する。また、回転軸保持部材７２Ｂは、ベース１２の上面に設けられており、回転軸４２Ｂを回転自在に保持する。なお、回転軸４２Ａ，４２ＢのＹ軸方向の位置は同一である。

駆動ドラム７４Ａ，７４Ｂは、本発明の駆動巻取体に相当するものである。駆動ドラム７４Ａは、回転軸４２ＡのＸ２方向（図３参照）側の端部に外嵌固定されており、回転軸４２Ａ及び糸巻取ドラム４６Ａと一体に回転する。また、駆動ドラム７４Ｂは、回転軸４２ＢのＸ２方向側の端部に外嵌固定されており、回転軸４２Ｂ及び糸巻取ドラム４６Ｂと一体に回転する。そして、駆動ドラム７４Ａにはロールシート５４Ａが巻き掛けられ、且つ駆動ドラム７４Ｂにはロールシート５４Ｂが巻き掛けられている。

ガイド保持部材７６Ａは、天板３２の上面で且つ回転軸保持部材７２Ａに対してＹ軸方向にシフトした位置に設けられている。ガイド保持部材７６Ｂは、ベース１２の上面で且つ回転軸保持部材７２Ｂに対してＹ軸方向にシフトした位置に設けられている。

Ｙ軸ガイド７８Ａ，７８Ｂは、Ｙ軸方向に平行な方向に延びた形状を有している。Ｙ軸ガイド７８Ａ，７８Ｂは、例えば、Ｚ軸方向において間隔をあけて配置された上下ガイドにより構成される。そして、Ｙ軸ガイド７８Ａ（上下ガイド）はＸ軸方向において後述のシート巻取ドラム５２Ａを挟み込むように２組設けられ、且つＹ軸ガイド７８Ｂ（上下ガイド）はＸ軸方向において後述のシート巻取ドラム５２Ｂを挟み込むように２組設けられている。

Ｙ軸ガイド７８ＡのＹ軸方向の一端部は回転軸保持部材７２Ａに固定され、且つＹ軸ガイド７８ＡのＹ軸方向の他端部はガイド保持部材７６Ａに固定される。また、Ｙ軸ガイド７８ＢのＹ軸方向の一端部は回転軸保持部材７２Ｂに固定され、且つＹ軸ガイド７８ＢのＹ軸方向の他端部はガイド保持部材７６Ｂに固定される。

巻取ドラム保持部材８０Ａは、Ｘ軸方向に間隔をあけた２組のＹ軸ガイド７８Ａごとに、Ｙ軸ガイド７８Ａに沿ってＹ軸方向に移動自在に支持されている。また、巻取ドラム保持部材８０Ｂは、Ｘ軸方向に間隔をあけた２組のＹ軸ガイド７８Ｂごとに、Ｙ軸ガイド７８Ｂに沿ってＹ軸方向に移動自在に支持されている。そして、各巻取ドラム保持部材８０Ａはシート巻取ドラム５２Ａを回転自在に保持し、且つ各巻取ドラム保持部材８０Ｂはシート巻取ドラム５２Ｂを回転自在に保持する。

圧縮コイルバネ８２Ａは、ガイド保持部材７６Ａと巻取ドラム保持部材８０Ａとの間でＹ軸ガイド７８Ａに外嵌されており、巻取ドラム保持部材８０Ａを駆動ドラム７４Ａに向けて付勢する。また、圧縮コイルバネ８２Ｂは、ガイド保持部材７６Ｂと巻取ドラム保持部材８０Ｂとの間でＹ軸ガイド７８Ｂに外嵌されており、巻取ドラム保持部材８０Ｂを駆動ドラム７４Ｂに向けて付勢する。これにより、シート巻取ドラム５２Ａが駆動ドラム７４Ａに向けて付勢され、且つシート巻取ドラム５２Ｂが駆動ドラム７４Ｂに向けて付勢される。

第３実施形態のシート巻取ドラム５２Ａは一対の巻取ドラム保持部材８０Ａの間に回転自在に保持され、且つ第３実施形態のシート巻取ドラム５２Ｂは一対の巻取ドラム保持部材８０Ｂの間に回転自在に保持されている。なお、シート巻取ドラム５２Ａ及び駆動ドラム７４ＡのＸ軸方向の位置が一致するように２組のＹ軸ガイド７８Ａの位置が調整され、且つシート巻取ドラム５２Ｂ及び駆動ドラム７４ＢのＸ軸方向の位置が一致するように一対のＹ軸ガイド７８Ｂの位置が調整されている。

シート巻取ドラム５２Ａは、巻取ドラム保持部材８０Ａを介した圧縮コイルバネ８２Ａの付勢により、駆動ドラム７４Ａに巻き掛けられたロールシート５４Ａを介して駆動ドラム７４Ａに接触する。このため、シート巻取ドラム５２Ａは、駆動ドラム７４Ａの回転に応じてこの駆動ドラム７４Ａとは逆方向に回転する。

また、シート巻取ドラム５２Ｂは、巻取ドラム保持部材８０Ｂを介した圧縮コイルバネ８２Ｂの付勢により、駆動ドラム７４Ｂに巻き掛けられたロールシート５４Ｂを介して駆動ドラム７４Ｂに接触する。このため、シート巻取ドラム５２Ｂは、駆動ドラム７４Ｂの回転に応じてこの駆動ドラム７４Ｂとは逆方向に回転する。

第３実施形態のロールシート５４Ａの一端側は、駆動ドラム７４Ａに巻き掛けられた後、シート巻取ドラム５２Ａに固定される。このため、駆動ドラム７４Ａがテグス繰出方向ＲＡ２に回転すると、駆動ドラム７４Ａによってロールシート５４ＡがＺ軸方向上方側に引っ張られると共にシート巻取ドラム５２Ａに向けて送出される。そして、シート巻取ドラム５２Ａは、駆動ドラム７４Ａにより駆動ドラム７４Ａとは逆方向、すなわちテグス巻取方向ＲＡ１に回転される。これにより、シート巻取ドラム５２Ａは、駆動ドラム７４Ａから送出されたロールシート５４Ａをロール状に巻き取る。

また逆に、駆動ドラム７４Ａがテグス巻取方向ＲＡ１に回転すると、駆動ドラム７４Ａによりシート巻取ドラム５２Ａが駆動ドラム７４Ａとは逆方向、すなわちテグス繰出方向ＲＡ２に回転される。このため、駆動ドラム７４Ａによって、シート巻取ドラム５２Ａからロールシート５４Ａが引き出されると共に引き出されたロールシート５４ＡがＺ軸方向下方に向けて繰出される。

第３実施形態のロールシート５４Ｂの一端側は、駆動ドラム７４Ｂに巻き掛けられた後、シート巻取ドラム５２Ｂに固定される。このため、駆動ドラム７４Ｂがテグス繰出方向ＲＢ２に回転すると、駆動ドラム７４Ｂによりロールシート５４ＢがＺ軸方向下方側に引っ張られると共にシート巻取ドラム５２Ｂに向けて送出される。そして、シート巻取ドラム５２Ｂは、駆動ドラム７４Ｂにより駆動ドラム７４Ｂとは逆方向、すなわちテグス巻取方向ＲＢ１に回転される。これにより、シート巻取ドラム５２Ｂは、駆動ドラム７４Ｂから送出されたロールシート５４Ｂをロール状に巻き取る。

また逆に、駆動ドラム７４Ｂがテグス巻取方向ＲＢ１に回転すると、駆動ドラム７４Ｂによりシート巻取ドラム５２Ｂが駆動ドラム７４Ｂとは逆方向、すなわちテグス繰出方向ＲＢ２に回転される。このため、駆動ドラム７４Ｂによって、シート巻取ドラム５２Ｂからロールシート５４Ｂが引き出されると共に引き出されたロールシート５４ＢがＺ軸方向上方に向けて繰出される。

以上のように第３実施形態では、シート巻取ドラム５２Ａ，５２Ｂと駆動ドラム７４Ａ，７４Ｂとを別個に設けることで、駆動ドラム７４Ａ，７４Ｂの外径が常に一定になる。このため、駆動ドラム７４Ａ及びシート巻取ドラム５２Ａによるロールシート５４Ａの繰出量・巻取量と、駆動ドラム７４Ｂ及びシート巻取ドラム５２Ｂによるロールシート５４Ｂの繰出量・巻取量とが常に一定になる。その結果、テグス４８Ａ、４８Ｂの巻取量・繰出量と、ロールシート５４Ａ，５４Ｂの繰出量・巻取量との間に生じる微小誤差を低減することができるので、キャリッジ２８の移動精度が確保される。

［第４実施形態］
図１１は、第４実施形態のロールスクリーン機構４０を説明するための説明図である。上記第１実施形態では、キャリッジ２８とは分離して設けられた連結部５６によりロールシート５４Ａ，５４Ｂの双方の他端側同士を連結しているが、図１１に示すように、第４実施形態では、キャリッジ２８を介してロールシート５４Ａ，５４Ｂの双方の他端側同士を連結する。

なお、第４実施形態のロールスクリーン機構４０は、キャリッジ２８を本発明の連結部として機能させている点を除けば、第１実施形態のロールスクリーン機構４０と基本的に同じ構成である。このため、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。また、図中の符号９０は、キャリッジ２８に設けられ且つ測定アーム２０のアーム本体部２０ａが挿通される挿通口である。

第４実施形態のキャリッジ２８の上端部には、ロールシート５４Ａの他端側と連結される連結部９２Ａが設けられている。また、第４実施形態のキャリッジ２８の下端部には、ロールシート５４Ｂの他端側と連結される連結部９２Ｂが設けられている。

このように第４実施形態では、キャリッジ２８を介してロールシート５４Ａ，５４Ｂの双方の他端側同士が連結されるので、上記第１実施形態と同様に、キャリッジ２８のＺ軸方向の移動前後で、開口２４ａの隙間がロールシート５４Ａ，５４Ｂで覆われた状態が維持される。その結果、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。なお、キャリッジ２８等の移動精度（位置精度）をより高精度化するためには、上記第１実施形態のように、キャリッジ２８から分離した連結部５６を設けることが好ましい。

［その他］
図１２は、テグス巻取方向ＲＡ１，ＲＢ１及びテグス繰出方向ＲＡ２，ＲＢ２の変形例を説明するための説明図である。上記実施形態では、テグス巻取方向ＲＡ１，ＲＢ１が互いに逆方向であり且つテグス繰出方向ＲＡ２，ＲＢ２が互いに逆方向である。これに対して図１２に示すように、テグス巻取方向ＲＡ１，ＲＢ１が互いに同方向となり且つテグス繰出方向ＲＡ２，ＲＢ２が互いに同方向になるように、糸巻取ドラム４６Ａに対するテグス４８Ａの巻き付け方向及び糸巻取ドラム４６Ｂに対するテグス４８Ｂの巻き付け方向をそれぞれ調整してもよい。この場合、シート巻取ドラム５２Ａに対するロールシート５４Ａの巻き付け方向及びシート巻取ドラム５２Ｂに対するロールシート５４Ｂの巻き付け方向についても同様に調整する。

上記各実施形態では、回転軸４２Ａ，４２Ｂが互いに独立して回転可能であるが、例えば回転軸４２Ａ，４２Ｂの双方に無端ベルトを架け渡したり或いは双方を不図示のギヤ列を介して連結したりすることで、双方を同期回転させてもよい。これにより、カウンターウェイト３６のＺ軸方向上方への移動に連動して回転軸４２Ａを確実にテグス巻取方向ＲＡ１に回転させたり、カウンターウェイト３６のＺ軸方向下方への移動に連動して回転軸４２Ｂを確実にテグス巻取方向ＲＢ１に回転させたりすることができる。

上記各実施形態では、ワークＷの形状を測定する形状測定装置の一例として、ワークＷの真円度及び真直度を測定する真円度測定装置１０等を例に挙げて説明したが、各種形状のワークＷの平行度、直角度、表面粗さ、うねり、及び寸法等の他の形状を測定する形状測定装置にも本発明を適用することができる。

１０…真円度測定装置，
１２…ベース，
１８…リニア駆動機構，
２０…測定アーム，
２０ａ…アーム本体部，
２４…筐体，
２６…駆動軸，
２８…キャリッジ，
３０…カウンターウェイト機構，
３６…カウンターウェイト，
３８…連動機構，
４０…ロールスクリーン機構，
４２Ａ，４２Ｂ…回転軸，
４６Ａ，４６Ｂ…糸巻取ドラム，
４８Ａ，４８Ｂ…テグス，
５０Ａ，５０Ｂ…引張ばね，
５２Ａ，５２Ｂ…シート巻取ドラム，
５２４，５４Ｂ…ロールシート，
５６…連結部，
５６ａ…挿通口，
６０Ａ，６０Ｂ…糸巻取ドラム，
７０Ａ，７０Ｂ…シート巻取機構，
７４Ａ，７４Ｂ…駆動ドラム，
９２Ａ，９２Ｂ…連結部

Claims (8)

1. 上下方向に平行な駆動軸と、
   接触式又は非接触式の検出器を保持する測定アームであって、且つ前記上下方向に対して垂直な第１方向に延びたアーム本体部を有する測定アームと、
   前記アーム本体部を保持し、且つ前記測定アームと一体に前記駆動軸に沿って前記上下方向に移動する可動子と、
   前記駆動軸に対して前記上下方向及び前記第１方向の双方に垂直な第２方向にずれた位置に設けられ、前記上下方向に移動自在なカウンターウェイトと、
   前記可動子と前記カウンターウェイトとを連結し、且つ前記可動子の前記上下方向の移動に連動して前記カウンターウェイトを前記可動子とは逆方向に移動させる連動機構と、
   前記可動子及び前記カウンターウェイトの移動経路を前記上下方向から挟み込み、且つ前記第２方向に対して平行な一対の回転軸と、
   前記回転軸ごとに設けられたシート巻取体であって、前記回転軸の回転に応じて前記回転軸に対して平行な回転中心を中心として回転するシート巻取体と、
   前記回転軸ごとに設けられた索体であって、一端側が前記回転軸の索体巻取方向の回転に応じて前記回転軸に巻き取られ且つ前記回転軸の前記索体巻取方向とは逆の索体繰出方向の回転に応じて前記回転軸から繰り出され、他端側が前記カウンターウェイトに連結された索体と、
   前記回転軸ごとに設けられたシートであって、一端側が前記回転軸の前記索体繰出方向の回転に応じて前記シート巻取体に巻き取られ且つ前記回転軸の前記索体巻取方向の回転に応じて前記シート巻取体から繰り出されるシートと、
   前記シートの双方の他端側同士を連結する連結部であって、前記アーム本体部が挿通される挿通口を有する連結部と、
   を備える形状測定装置。
2. 前記回転軸ごとに前記回転軸に外嵌されており且つ前記回転軸と一体に回転する索体巻取体を備え、
   前記索体巻取体が、前記回転軸の前記索体巻取方向の回転に応じて前記索体を巻き取り且つ前記回転軸の前記索体繰出方向の回転に応じて前記索体を繰り出す請求項１に記載の形状測定装置。
3. 前記索体巻取体が、前記第２方向の一方向から他方向に向かって次第に前記索体巻取体の直径が大きくなるテーパ状に形成され、
   前記索体巻取体が前記索体巻取方向に回転した場合に前記索体巻取体による前記索体の巻取位置が次第に前記一方向に向かってずれ、且つ前記索体巻取体が前記索体繰出方向に回転した場合に前記巻取位置が次第に前記他方向に向かってずれる請求項２に記載の形状測定装置。
4. 前記シート巻取体が、前記回転軸に外嵌され且つ前記回転軸と一体に回転する請求項１から３のいずれか１項に記載の形状測定装置。
5. 前記回転軸ごとに前記回転軸に外嵌されており且つ前記回転軸と一体に回転する駆動巻取体であって、前記シートが巻き掛けられた駆動巻取体を備え、
   前記シート巻取体が、前記駆動巻取体に巻き掛けられた前記シートを介して前記駆動巻取体と接触し、且つ前記駆動巻取体の回転に応じて前記駆動巻取体により前記駆動巻取体とは逆方向に回転され、
   前記回転軸の前記索体繰出方向の回転に応じて前記駆動巻取体とは逆方向に回転する前記シート巻取体により前記シートの一端側がロール状に巻き取られ、且つ前記回転軸の前記索体巻取方向の回転に応じて前記駆動巻取体とは逆方向に回転する前記シート巻取体から前記駆動巻取体を経て前記シートが繰り出される請求項１から３のいずれか１項に記載の形状測定装置。
6. 前記索体と前記カウンターウェイトとが引張ばねを介して連結されている請求項１から５のいずれか１項に記載の形状測定装置。
7. 前記連結部が前記可動子とは分離して設けられている請求項１から６のいずれか１項に記載の形状測定装置。
8. 前記連結部が前記可動子である請求項１から６のいずれか１項に記載の形状測定装置。

Images