JP2000249540A - Device and method for measuring shape of cylindrical object - Google Patents

Device and method for measuring shape of cylindrical object

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JP2000249540A
JP2000249540A JP11053732A JP5373299A JP2000249540A JP 2000249540 A JP2000249540 A JP 2000249540A JP 11053732 A JP11053732 A JP 11053732A JP 5373299 A JP5373299 A JP 5373299A JP 2000249540 A JP2000249540 A JP 2000249540A
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shape
measuring
cylindrical
displacement
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Makoto Sakai
誠 坂井
Kazuhisa Yanagi
柳  和久
Ryuichi Yamada
隆一 山田
Atsuya Yokota
篤也 横田
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Tokyo Seimitsu Co Ltd
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Tokyo Seimitsu Co Ltd
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    • H01J2237/05Arrangements for energy or mass analysis
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately measure the degree of cylindrical property by the V block method by separately providing a mechanism for rotating an object to be measured, detecting the position change in the normal line at a part corresponding to the contact surface with the V block of the object to be measured, and obtaining the position of the contact surface of a virtual V block that vertically touches a cylindrical object. SOLUTION: By rotating rollers 45 and 46 with a drive source, a cylindrical object 1 to be measured is rotated. The outer diameters of the rollers 45 and 46 are accurately measured, and the amount of rotation of the cylindrical object 1 can be detected from the amount of rotation. A V block measurement part 41 is composed of three sets of non-contact type tangential displacement meters consisting of light source parts 31, 34, and 37 and corresponding light reception parts 32, 35, and 38, and each light source part and light reception part are fixed in each specific position relationship. Then, by detecting the position change in the tangent line of a part corresponding to the contact surface with the V block of the cylindrical object 1 is detected by the three sets of tangential displacement meters, the position of the contact surface of the virtual V block in contact with the cylindrical object 1 virtually is accurately obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、円筒物の形状測定
装置及び測定方法に関し、特にVブロック法による円筒
物の形状測定装置及び測定方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for measuring the shape of a cylindrical object, and more particularly to an apparatus and a method for measuring the shape of a cylindrical object by a V-block method.

【0002】[0002]

【従来の技術】円筒状機械部品の真円度形状などの外形
形状を精密に測定することが広く要求されており、従来
からこのような要求に応えるため、各種の方法が提案さ
れ、実用化されている。真円度測定器として広く使用さ
れているものに、円筒物を回転台に支持して回転し、回
転角を測定しながら接触型や非接触型の変位計で表面の
変位を検出する装置があり、支持台の回転中心を基準と
して半径方向の変化を測定するため半径法と呼ばれる。
接触型変位計としては、例えば、被測定物の表面に接触
する測子の変位を差動トランスなどで検出する電気マイ
クロメータがある。また、非接触型変位計としては、静
電容量式及び光センサなどがある。1回の測定である断
面の外形形状が測定できるが、このような測定を円筒軸
方向に位置を変えて異なる断面で行えば、円筒度などの
外形形状が測定できる。半径法の真円度測定機は、測定
機の機械的な回転を基準として円筒物の法線方向の変位
を検出するため、高精度の回転精度を実現する回転機構
であることが必須である。また、測定機の回転中心と被
測定円筒物の中心のずれは測定誤差になるため、一定の
測定精度を維持するためには、手動又は自動で心合わせ
を行う必要があるが、手動による場合は熟練が、自動に
よる場合は高価な装置が必要になる。
2. Description of the Related Art There has been a wide demand for precise measurement of the outer shape of a cylindrical machine component such as a roundness shape, and various methods have been conventionally proposed to meet such a demand, and the method has been put to practical use. Have been. A device that is widely used as a roundness measuring device is a device that supports a cylindrical object on a turntable, rotates, and detects the surface displacement with a contact or non-contact displacement meter while measuring the rotation angle. There is a so-called radius method for measuring a change in the radial direction with reference to the rotation center of the support base.
As a contact displacement meter, for example, there is an electric micrometer that detects a displacement of a probe that comes into contact with the surface of an object to be measured by a differential transformer or the like. Examples of the non-contact type displacement meter include a capacitance type and an optical sensor. The outer shape of a cross section, which is one measurement, can be measured. If such a measurement is performed at different cross sections while changing the position in the cylinder axis direction, the outer shape such as cylindricity can be measured. Since the roundness measuring machine of the radius method detects the displacement of the cylinder in the normal direction based on the mechanical rotation of the measuring machine, it is essential that the rotating mechanism be a rotating mechanism that achieves high-precision rotational accuracy. . In addition, since the deviation between the rotation center of the measuring machine and the center of the cylinder to be measured is a measurement error, it is necessary to perform centering manually or automatically in order to maintain a constant measurement accuracy. Is skilled, but when automatic, expensive equipment is required.

【0003】円筒物の真円度形状を比較的簡便に測定す
る方法としては、3点法が知られている。図1の(1)
は3点法を説明するための図である。3点法では、3個
の変位計(ここでは非接触型)3A〜3Cを3つの異な
る方向に配置し、その部分の円筒物1の表面位置の基準
円2に対する差を、円筒物を回転しながら検出し、その
結果を解析して真円度形状を算出する。3個の変位計の
検出方向を交点Oで一致させる必要があり、また円筒物
の中心及びその回転中心は交点Oの付近に配置する。3
点法は半径法よりは簡易な装置で測定できるが、必要な
測定精度を実現するためには、検出器及び円筒物の配置
にそれなりの精度が必要である。
[0003] A three-point method is known as a relatively simple method for measuring the roundness of a cylindrical object. (1) in FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining a three-point method. In the three-point method, three displacement meters (here, non-contact type) 3A to 3C are arranged in three different directions, and the difference between the surface position of the cylinder 1 at that portion with respect to the reference circle 2 and the rotation of the cylinder is determined. The result is analyzed and the roundness shape is calculated by analyzing the result. It is necessary to match the detection directions of the three displacement meters at the intersection O, and the center of the cylinder and its rotation center are arranged near the intersection O. 3
The point method can measure with a simpler device than the radius method, but in order to achieve the required measurement accuracy, a certain degree of accuracy is required in the arrangement of the detector and the cylinder.

【0004】以上のように、半径法及び3点法は高精度
の測定を行うためには、高精度の回転機構や高精度の位
置合わせ作業などが必須である。そのため、測定室や実
験室などでの測定には適しているが、加工工程で工作機
械にチャックされた状態の円筒物を測定したり、加工中
の円筒物を測定するインプロセスでの測定には不向きで
あった。
As described above, the radius method and the three-point method require a high-precision rotating mechanism and a high-precision positioning operation in order to perform high-precision measurement. Therefore, it is suitable for measurement in measurement rooms and laboratories, but it is suitable for measuring cylinders that are chucked to machine tools in the machining process or in-process measurement of cylinders being machined. Was unsuitable.

【0005】高精度の円筒物を効率よく加工するために
は、インプロセスで測定しながら加工することが必要で
あり、円筒物の外形形状をインプロセスで容易に高精度
に測定することが要望されている。円筒物の真円度形状
を簡単に精度よく測定する方法として、従来からVブロ
ック法が知られている。図1の(2)は、Vブロック法
を説明するための図である。Vブロック法では、円筒物
1をVブロック4に載置し、上の部分の変位を検出する
変位計5を設け、円筒物1をVブロック4に接触させな
がら回転して変位計5で検出した上の部分の変位を、調
和解析などで処理して真円度形状を測定する。Vブロッ
ク法は、上記の半径法と同じように検出点が1つである
が、Vブロック4により円筒物1の2方向の位置が規定
されるので、高精度の回転機構や高精度の位置合わせ作
業が必要なく、測定のための設定が容易である。
In order to efficiently process a high-precision cylindrical object, it is necessary to perform processing while measuring in-process, and it is desired to easily and accurately measure the external shape of the cylindrical object in-process. Have been. As a method for easily and accurately measuring the roundness shape of a cylindrical object, a V-block method has been conventionally known. FIG. 1B is a diagram for explaining the V-block method. In the V-block method, the cylinder 1 is placed on a V-block 4 and a displacement meter 5 for detecting the displacement of an upper portion is provided. The displacement of the upper part is processed by harmonic analysis or the like to measure the roundness shape. The V-block method has one detection point as in the above-described radius method. However, since the position of the cylindrical object 1 in two directions is defined by the V-block 4, a high-precision rotation mechanism and a high-precision position No alignment work is required, and setting for measurement is easy.

【0006】Vブロック法では、Vブロックに接触され
た円筒物の上部に変位計を接触させるが、変位計の中心
軸がVブロックの中心軸から外れていると誤差を生じる
ので、変位計の中心軸を位置合わせする作業が必要であ
り、インプロセスでの測定の障害になっていた。そこ
で、本願発明者のうちの山田、柳らは、「設計工学」第
30巻第1号(1995年)26〜32頁で、Vブロッ
ク法で、円筒物の上の部分の変位を検出する代わりに、
Vブロックに載置された円筒物の上部の接線の変位を、
小径レーザを使用して検出するVブロック法真円度測定
装置を開示している。このような所定の方向の円筒物の
接線の変位を検出する変位計を接線式変位計とよび、上
記の半径法や3点法で使用する円筒物の法線方向の表面
位置を検出する変位計を法線式変位計と呼ぶことにす
る。接線式変位計であれば、レーザビームの方向を正確
に設定すればよいので、設定作業が容易になる。
In the V-block method, a displacement meter is brought into contact with the upper part of a cylindrical object in contact with the V-block. However, if the center axis of the displacement meter deviates from the center axis of the V-block, an error occurs. The work of aligning the central axes was necessary, which hindered in-process measurement. Therefore, among the inventors of the present application, Yamada and Yanagi et al., In "Design Engineering," Vol. 30, No. 1, (1995), pp. 26-32, use the V-block method to detect displacement of a portion above a cylindrical object. instead of,
The displacement of the tangent at the top of the cylinder placed on the V block is
A V-block method roundness measuring device that detects using a small-diameter laser is disclosed. Such a displacement meter that detects a displacement of a tangent of a cylinder in a predetermined direction is called a tangential displacement meter, and a displacement that detects a surface position in a normal direction of the cylinder used in the above-described radius method or three-point method. The gauge will be referred to as a normal displacement gauge. With a tangential displacement meter, the direction of the laser beam only needs to be set accurately, which facilitates the setting operation.

【0007】Vブロック法は、3点法に比べて円筒物の
保持が容易で、演算も簡単であるため広く使用される
が、円筒物をVブロックに接触させた状態で回転するた
め、円筒物のVブロックとの接触部分にスクラッチ(す
り)傷が発生するという問題があった。そこで、本願発
明者のうちの山田、柳らは、「設計工学」第32巻第7
号(1997年)264〜270頁で、Vブロックの代
わりに2個のローラーの上に円筒物を支持して回転し、
円筒物の上部の接線の変位を小径レーザを使用して検出
するVブロック法真円度測定装置を開示している。
[0007] The V-block method is widely used because the cylinder is easier to hold and the operation is simpler than the three-point method. However, since the cylinder is rotated with the cylinder in contact with the V-block, the cylinder is rotated. There is a problem that a scratch (scratch) is generated at a contact portion of the object with the V block. Therefore, among the inventors of the present application, Yamada and Yanagi et al.
No. (1997) pp. 264-270, supporting the cylinder on two rollers instead of a V-block and rotating,
Disclosed is a V-block method roundness measuring device that detects displacement of a tangent line above a cylindrical object using a small-diameter laser.

【0008】図2は、この方法を説明する図であり、
(1)は全体構成を示す斜視図であり、(2)は円筒軸
方向から見た図である。図2に示すように、同期モータ
9により同期ベルト8を介して駆動される2個のローラ
ー6、7の組を2組両側に配置し、そこに円筒物1を載
置して回転させる。平行なレーザビームを出射する光源
部10Aとこのレーザビームを受光してその光量を検出
する受光部11Aの組で構成される接線式変位計を、レ
ーザビームの一部が円筒物1の上部で遮断されるように
配置する。円筒物1の上部がレーザビームの一部を遮断
する位置に応じて受光部11Aの受光する光量が変化す
るので、あらかじめ遮断位置と受光部11Aの出力の関
係を求めておくことにより、レーザビームに平行な円筒
物の接線の位置を検出することができる。2個のローラ
ー6、7の組は、Vブロックに類似した機能も有してお
り、擬似Vブロックと呼ぶことにする。接線式変位計の
レーザビームは、擬似Vブロックの中心線に垂直な方向
から角度β傾いているが、これは一般化して示すと共
に、拡大率を適当な値にするためである。
FIG. 2 is a diagram for explaining this method.
FIG. 1A is a perspective view showing the entire configuration, and FIG. 2B is a view as seen from the cylinder axis direction. As shown in FIG. 2, two sets of two rollers 6 and 7 driven by a synchronous motor 9 via a synchronous belt 8 are arranged on both sides, and the cylinder 1 is placed thereon and rotated. A tangential displacement meter composed of a set of a light source unit 10A that emits a parallel laser beam and a light receiving unit 11A that receives the laser beam and detects the amount of the laser beam is used. Arrange so that it is cut off. Since the amount of light received by the light receiving unit 11A changes according to the position where the upper part of the cylinder 1 blocks a part of the laser beam, the relationship between the cutoff position and the output of the light receiving unit 11A is determined in advance. Can be detected. The set of two rollers 6, 7 also has a function similar to the V block, and will be referred to as a pseudo V block. The laser beam of the tangential displacement meter is inclined at an angle β from a direction perpendicular to the center line of the pseudo V-block, in order to make it generalized and to set the magnification to an appropriate value.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図2の測定装
置では、ローラー6、7で構成されるVブロックと測定
位置にずれがあり、完全なVブロックではないため、真
円度形状の測定精度が不十分であるという問題があっ
た。更に、Vブロック法でも円筒軸方向に位置を変えて
異なる断面で測定を行えば3次元の外形形状が測定でき
るが、Vブロックが円筒物の支持点を兼ねているため、
Vブロックの位置を円筒軸の方向に自由に配置すること
はできず、もしVブロックのない部分で断面形状を測定
すると円筒中心が検出できないため、円筒度の測定はで
きないという問題があった。例えば、図2の測定装置で
は、接線位置検出器の設置位置はローラー6、7の支持
位置からずれており、Vブロックで支持されている状態
とはいえず、回転に伴う機械的運動誤差の影響を大きく
受けるので、円筒中心は検出できない。
However, in the measuring device shown in FIG. 2, since the V-block constituted by the rollers 6 and 7 is displaced from the measurement position and is not a perfect V-block, the roundness measurement is performed. There was a problem that the accuracy was insufficient. Furthermore, in the V-block method, a three-dimensional outer shape can be measured by changing the position in the cylinder axis direction and performing measurement on different cross sections. However, since the V-block also serves as a support point of the cylindrical object,
The position of the V block cannot be freely arranged in the direction of the cylinder axis. If the cross-sectional shape is measured at a portion without the V block, the center of the cylinder cannot be detected, so that there is a problem that the cylindricity cannot be measured. For example, in the measuring device of FIG. 2, the installation position of the tangent position detector is shifted from the support position of the rollers 6 and 7, and cannot be said to be in the state of being supported by the V-block, and the mechanical movement error due to rotation is reduced. Because it is greatly affected, the center of the cylinder cannot be detected.

【0010】また、ローラー6、7の精度を高くするに
は硬い金属材料などを使用する必要があり、Vブロック
を使用した時に比べてスクラッチ傷の発生ははるかに少
ないが、傷を完全に防止することはできないという問題
があった。本発明は、このような問題に鑑みてVブロッ
ク法を改良するものであり、第1の目的は、測定精度を
向上させることであり、第2の目的はVブロック法によ
り円筒度も測定できるようにすることであり、第3の目
的は傷の発生しないVブロック法を実現することであ
る。
In order to increase the accuracy of the rollers 6 and 7, it is necessary to use a hard metal material or the like. Scratch scratches are much less than when a V-block is used, but the scratches are completely prevented. There was a problem that you can not do. The present invention is to improve the V-block method in view of such a problem. The first object is to improve the measurement accuracy, and the second object is to measure the cylindricity by the V-block method. The third object is to realize a V-block method that does not cause scratches.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】図3は、本発明の円筒物
の形状測定装置及び測定方法の基本構成を示す図であ
り、(1)は仮想Vブロックの接触面の位置の検出に接
触型の接線式変位計を、上部の変位の検出に接触型の法
線式変位計を使用した例を示し、(2)はすべて非接触
型の接線式変位計を使用した例を示す。
FIG. 3 is a diagram showing a basic configuration of a cylindrical shape measuring apparatus and a measuring method according to the present invention, wherein (1) shows a method for detecting the position of a contact surface of a virtual V-block. An example in which a contact type normal displacement meter is used to detect the displacement of the upper part of the tangential displacement meter of the type is shown, and (2) shows an example in which a non-contact type tangential displacement meter is used in all cases.

【0012】図3に示すように、本発明の円筒物の形状
測定装置及び測定方法は、被測定物1を回転する機構は
別に設け、被測定物1のVブロックとの接触面に相当す
る部分の接線の位置変化を検出することにより、円筒物
に仮想的に接触する仮想Vブロックの接触面の位置を正
確に求め、この位置でVブロックに支持されているとし
て補正を行う。これにより、Vブロック法と同様の解析
が適用でき、円筒物の支持位置に関係なく測定が行え、
しかも円筒物の所定の方向の接線位置の変化を検出でき
ればよいので接線式変位計が使用でき、設定は容易に行
える。また、円筒物の回転中心が検出できるので、円筒
度が測定できる。
As shown in FIG. 3, in the apparatus and method for measuring the shape of a cylindrical object according to the present invention, a mechanism for rotating the object 1 is provided separately, and corresponds to the contact surface of the object 1 with the V block. By detecting a change in the position of the tangent of the portion, the position of the contact surface of the virtual V block that virtually contacts the cylinder is accurately determined, and correction is performed assuming that the position is supported by the V block at this position. As a result, the same analysis as the V-block method can be applied, and the measurement can be performed regardless of the support position of the cylindrical object.
Moreover, since it is only necessary to detect a change in the tangent position of the cylindrical object in a predetermined direction, a tangential displacement meter can be used and setting can be easily performed. Further, since the rotation center of the cylinder can be detected, the cylindricity can be measured.

【0013】図3の(1)では、仮想Vブロックの接触
面の位置を検出する第1及び第2の接線式変位計とし
て、電気マイクロメータなどの接触型変位計21、23
の測子に平板22、24を設け、円筒物1に接触させる
接触型の変位計を使用している。本発明では、仮想Vブ
ロックの接触面と平行に平板22、24を配置すればよ
いので、接触型変位計21、23を所定の方向に配置す
るだけで、円筒物1との相対位置を調整は容易である。
In FIG. 3A, as first and second tangential displacement meters for detecting the position of the contact surface of the virtual V block, contact displacement meters 21 and 23 such as electric micrometers are used.
Are provided with flat plates 22 and 24, and a contact-type displacement meter that comes into contact with the cylindrical object 1 is used. In the present invention, since the flat plates 22 and 24 may be arranged in parallel with the contact surface of the virtual V block, the relative position with respect to the cylindrical object 1 is adjusted only by disposing the contact type displacement meters 21 and 23 in a predetermined direction. Is easy.

【0014】同様に、図3の(2)では、第1及び第2
接線式変位計として、図2に示した小径レーザを使用し
た非接触型の接線式変位計を使用しており、平行なレー
ザビーム33、36を出射する光源部31、34とこの
レーザビームを受光してその光量を検出する受光部3
2、35を、レーザビームの一部が円筒物1の上部で遮
断されるように配置する。この場合も、レーザビーム3
3、36の方向を設定するだけでよく、円筒物1との相
対位置の調整は容易である。
Similarly, in FIG. 3 (2), the first and second
As the tangential displacement meter, a non-contact tangential displacement meter using a small-diameter laser shown in FIG. 2 is used, and light source units 31 and 34 that emit parallel laser beams 33 and 36 and this laser beam are used. Light receiving unit 3 that receives light and detects the amount of light
2, 35 are arranged such that part of the laser beam is blocked at the top of the cylinder 1. Also in this case, the laser beam 3
It is only necessary to set the directions of 3 and 36, and the adjustment of the relative position with respect to the cylinder 1 is easy.

【0015】円筒物の上部の変位を検出する上部変位計
については、図3の(1)のように、法線方向の変位を
検出する法線式変位計を使用しても、図3の(2)のよ
うに、接線の変位を検出する接線式変位計を使用しても
よい。接線の変位を検出するのであれば、仮想Vブロッ
クの接触面の位置を検出するのと同じ接線式変位計が使
用でき、設定が容易であるので、インプロセスでの測定
に適している。
As for the upper displacement meter for detecting the displacement of the upper part of the cylindrical object, as shown in FIG. 3 (1), even if a normal displacement type displacement meter for detecting the displacement in the normal direction is used, as shown in FIG. As in (2), a tangential displacement meter that detects a tangential displacement may be used. If the displacement of the tangent line is to be detected, the same tangential displacement meter as that for detecting the position of the contact surface of the virtual V-block can be used, and the setting is easy, so that it is suitable for in-process measurement.

【0016】また、円筒度を測定するには、円筒軸に沿
って測定断面を移動させる必要があり、第1及び第2の
接線式変位計と上部変位計を、円筒軸に沿って平行移動
する移動手段を設ける。円筒物1の回転機構は、図2に
示したようなローラーの組に円筒物を載置して回転させ
る機構や、工作機械のチャック機構のように、円筒物の
一端を保持して回転させる機構を使用する。円筒物の回
転角度位置は、ローラーを駆動するパルスモータのパル
ス数から算出したり、工作機械の回転軸の回転角度位置
を検出するエンコーダなどを使用して検出する。
In order to measure the cylindricity, it is necessary to move the measurement section along the cylinder axis. The first and second tangential displacement meters and the upper displacement meter are translated in parallel along the cylinder axis. A moving means is provided. The rotating mechanism of the cylindrical object 1 holds and rotates one end of the cylindrical object like a mechanism that places the cylindrical object on a set of rollers as shown in FIG. 2 and rotates the same, or a chuck mechanism of a machine tool. Use mechanism. The rotation angle position of the cylindrical object is calculated from the number of pulses of the pulse motor that drives the roller, or detected using an encoder that detects the rotation angle position of the rotation shaft of the machine tool.

【0017】ローラーに載置した円筒物が回転に伴って
スリップする恐れがある時には、回転目盛を有する部材
を円筒物に付けて回転させ、回転目盛りを光学的又は磁
気的な手段で検出するなど、円筒物の回転角度位置を直
接検出する必要がある。この場合には、回転機構は測定
の精度には影響しないので、表面にゴムなどの弾性体を
設けたローラーなどで回転させることも可能である。従
って、図3の(2)のように、第1及び第2の接線式変
位計と上部変位計が非接触型であれば、円筒物に傷が発
生しない。
When there is a risk that the cylinder placed on the roller may slip with the rotation, a member having a rotation scale is attached to the cylinder and rotated, and the rotation scale is detected by optical or magnetic means. However, it is necessary to directly detect the rotational angle position of the cylindrical object. In this case, since the rotation mechanism does not affect the accuracy of the measurement, the rotation mechanism can be rotated by a roller or the like provided with an elastic body such as rubber on the surface. Therefore, if the first and second tangential displacement meters and the upper displacement meter are of a non-contact type as shown in FIG.

【0018】また、円筒物を工作機械に取り付けたま
ま、工作機械の回転軸を被測定円筒物の回転手段とすれ
ば、測定による傷の発生がまったくないことはいうまで
もない。非接触型の接線式変位計としては、図2の例で
使用したレーザを使用したものが使用可能である。
Further, if the rotation axis of the machine tool is used as the rotation means of the cylinder to be measured while the cylinder is mounted on the machine tool, it is needless to say that no scratches are caused by the measurement. As the non-contact type tangential displacement meter, one using the laser used in the example of FIG. 2 can be used.

【0019】円筒物の形状測定装置としては、異なる直
径の円筒物に対応できることが望ましく、しかも直径が
変更された場合の再設定作業が簡単であることが実用上
は重要である。円筒物1を図2に示したように2個のロ
ーラの組で支持して回転する場合には、仮想Vブロック
の接触面の方向を円筒物とローラの接触点の付近の接線
に設定すると、たとえ円筒物1の直径が変化しても接線
位置の変化は小さい。
It is practically important that the shape measuring device for a cylindrical object is capable of accommodating cylindrical objects having different diameters, and that the resetting operation when the diameter is changed is simple. In the case where the cylindrical object 1 is rotated while being supported by a set of two rollers as shown in FIG. 2, the direction of the contact surface of the virtual V block is set to a tangent near the contact point between the cylindrical object and the roller. However, even if the diameter of the cylinder 1 changes, the change in the tangential position is small.

【0020】図2に示した小径レーザを使用した非接触
型の接線式変位計ではレーザビームの径で検出範囲が決
定される。従って、図2に示した小径レーザを使用した
接線式変位計を使用するのであれば、仮想Vブロックの
接触面の位置を検出する第1及び第2の接線式変位計と
して使用されるものはレーザビームの径の小さいものを
使用し、上部変位計として使用されるものはレーザビー
ムの径の大きなものを使用する。これであれば、再設定
せずに広い範囲の直径の円筒物に対応できる。但し、図
2に示した小径レーザを使用した接線式変位計は、レー
ザビームの径が大きくなると変位の検出精度が低下す
る。そこで、上部変位計にもレーザビームの径の小さい
ものを使用する場合には、上部変位計を被測定物の法線
方向に移動する移動手段を設けて、各種の直径の円筒物
に対応できるようにすることが望ましい。更に、上部変
位計として使用する小径レーザを使用した接線式変位計
を、大きな径のレーザビームが出射可能であるが、アパ
ーチャーで径を制限すれば検出精度は低下しないので、
小さな径にするアパーチャーを移動させるようにしても
よい。なお、第1及び第2の接線式変位計も広い変位検
出範囲が必要であれば、同様の機構を設けることが望ま
しい。
In the non-contact tangential displacement meter using a small-diameter laser shown in FIG. 2, the detection range is determined by the diameter of the laser beam. Accordingly, if the tangential displacement meter using the small-diameter laser shown in FIG. 2 is used, the first and second tangential displacement meters that detect the position of the contact surface of the virtual V block are A laser beam having a small diameter is used, and a laser beam having a large diameter is used as an upper displacement meter. In this case, a cylinder having a wide range of diameters can be handled without resetting. However, in the tangential displacement meter using the small-diameter laser shown in FIG. 2, when the diameter of the laser beam increases, the accuracy of detecting the displacement decreases. Therefore, when a laser beam having a small diameter is used also for the upper displacement meter, a moving means for moving the upper displacement meter in the normal direction of the object to be measured is provided so that the upper displacement meter can cope with cylinders having various diameters. It is desirable to do so. Furthermore, a tangential displacement meter using a small diameter laser used as an upper displacement meter can emit a laser beam with a large diameter, but if the diameter is limited by an aperture, the detection accuracy does not decrease, so
The aperture for reducing the diameter may be moved. If a wide displacement detection range is required for the first and second tangential displacement meters, it is desirable to provide a similar mechanism.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】図4は、本発明の第1実施例の円
筒物の形状測定装置の構成を示す図であり、検出した接
線位置から外形形状を演算するデータ処理部を構成する
コンピュータなどが設けられているが、ここでは省略し
てある。図4に示すように、リニアガイド42の両端に
円筒物1を載置して回転する回転機構44が設けられて
いる。この回転機構44は、両側にローラー45と46
を設けたもので、ローラー45と46を図示していない
パルスモータなどの駆動源により回転することにより、
載置した円筒物1が回転する。ローラー45と46の表
面には、例えば、ゴムなどの弾性材料の層が設けられて
おり、回転しても円筒物1の表面に傷が発生しないよう
にしている。ローラー45と46の外径は正確に測定さ
れており、パルスモータなどのパルス数をカウントする
ことによりローラー45と46の回転量を検出でき、回
転速度は遅いので、回転時にローラー45と46と円筒
物1の間でのスリップは生じないので、ローラー45と
46の回転量から円筒物1の回転量を検出することがで
きる。
FIG. 4 is a view showing a configuration of a cylindrical shape measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention, and a computer constituting a data processing section for calculating an external shape from a detected tangent position. Are provided, but are omitted here. As shown in FIG. 4, a rotation mechanism 44 is provided at both ends of the linear guide 42 for rotating the cylinder 1 mounted thereon. This rotation mechanism 44 has rollers 45 and 46 on both sides.
By rotating the rollers 45 and 46 by a driving source such as a pulse motor (not shown),
The placed cylinder 1 rotates. The surface of the rollers 45 and 46 is provided with a layer of an elastic material such as rubber, for example, so that the surface of the cylindrical body 1 is not damaged even when rotated. The outer diameter of the rollers 45 and 46 is accurately measured, and the rotation amount of the rollers 45 and 46 can be detected by counting the number of pulses of a pulse motor or the like. Since no slip occurs between the cylinders 1, the rotation amount of the cylinder 1 can be detected from the rotation amounts of the rollers 45 and 46.

【0022】Vブロック測定部41は、図3の(2)に
示したのと同様に、光源部31と受光部32で構成され
るレーザを使用した第1の非接触型の接線式変位計と、
光源部34と受光部35で構成される第2の非接触型の
接線式変位計と、光源部37と受光部38で構成される
第3の非接触型の接線式変位計とを有する。光源部3
1、34、37及び受光部32、35、28はVブロッ
ク測定部41に所定の位置関係で固定されている。すな
わち、光源部31、34、37から出射されるレーザビ
ームの方向は、所定の角度関係にある。Vブロック測定
部41は、リニアガイド42に沿って移動可能な移動台
43に載置されている。
The V-block measuring section 41 is a first non-contact tangential displacement meter using a laser composed of a light source section 31 and a light receiving section 32, as shown in FIG. When,
It has a second non-contact tangential displacement meter composed of a light source unit 34 and a light receiving unit 35, and a third non-contact tangential displacement meter composed of a light source unit 37 and a light receiving unit 38. Light source 3
1, 34, 37 and the light receiving sections 32, 35, 28 are fixed to the V block measuring section 41 in a predetermined positional relationship. That is, the directions of the laser beams emitted from the light sources 31, 34, and 37 have a predetermined angular relationship. The V block measuring unit 41 is mounted on a movable table 43 that can move along a linear guide 42.

【0023】図5は、レーザを使用した非接触型の接線
式変位計の原理を説明する図である。光源部51には、
レーザダイオードと、レーザダイオードから出射された
レーザビームを平行なレーザビームにするコリメータレ
ンズが設けられている。レーザダイオードは、モードホ
ッピングなどの生じない安定して発振するものが使用さ
れ、常時一定の強度のレーザビームを出力するようにフ
ィードバック制御される。レーザダイオードの導波路の
断面は微細であるので、レーザダイオードから出射され
たレーザビームは回折の関係で大きく広がるので、コリ
メータレンズで平行ビームにされる。受光部52には、
入射したレーザビームを集光する集光レンズとフォトダ
イオードなどの受光素子が設けられている。
FIG. 5 is a diagram illustrating the principle of a non-contact tangential displacement meter using a laser. In the light source unit 51,
A laser diode and a collimator lens for converting a laser beam emitted from the laser diode into a parallel laser beam are provided. A laser diode that oscillates stably without occurrence of mode hopping or the like is used, and is feedback-controlled so as to always output a laser beam having a constant intensity. Since the cross section of the waveguide of the laser diode is fine, the laser beam emitted from the laser diode spreads largely due to diffraction, and is converted into a parallel beam by a collimator lens. In the light receiving section 52,
A condensing lens for condensing the incident laser beam and a light receiving element such as a photodiode are provided.

【0024】光源部51と受光部52を図5のように配
置する。この状態で、エッジ54を上下方向に移動し、
レーザビームの一部を遮断すると、受光部52で受光さ
れるレーザビームの光量が変化する。受光量は、エッジ
54の位置に応じて単純に増減するので、エッジ54の
位置と受光量の相関関係をあらかじめ測定しておけば、
受光量に応じてエッジ54の位置が判明する。レーザビ
ームをガウスビームと見なしてエッジ54の位置と受光
量の相関関係を理論的に導くことも可能であるが、実際
にVブロック測定部41に配置した段階で、レーザビー
ムを遮断するように円筒物配置し、円筒物の位置を変化
させた時の受光量の変化を記憶して、円筒物の位置と受
光量の相関関係を求めておくことが望ましい。
The light source section 51 and the light receiving section 52 are arranged as shown in FIG. In this state, the edge 54 is moved up and down,
When a part of the laser beam is cut off, the amount of the laser beam received by the light receiving unit 52 changes. Since the amount of received light simply increases and decreases according to the position of the edge 54, if the correlation between the position of the edge 54 and the amount of received light is measured in advance,
The position of the edge 54 is determined according to the amount of received light. Although it is possible to theoretically derive the correlation between the position of the edge 54 and the amount of received light by considering the laser beam as a Gaussian beam, it is necessary to cut off the laser beam when the laser beam is actually arranged in the V-block measuring unit 41. It is desirable to arrange the cylinder and store the change in the amount of received light when the position of the cylinder is changed, and obtain the correlation between the position of the cylinder and the amount of received light.

【0025】図5からも明らかなように、エッジ54が
レーザビームの方向に平行に移動しても受光量はほとん
ど変化しない。また、検出するのは、レーザビームに平
行な円筒物の接線の位置の変化であり、初期設定した時
の受光量の変化から接線の位置の変化を検出するので、
円筒物の表面がレーザビームの一部を遮断すればよい。
従って、Vブロック測定部41に配置された第1から第
3の非接触型の接線式変位計のレーザビームの一部が円
筒物1により遮断される範囲であれば測定は可能であ
る。
As is clear from FIG. 5, even if the edge 54 moves parallel to the direction of the laser beam, the amount of received light hardly changes. Also, what is detected is the change in the position of the tangent of the cylinder parallel to the laser beam, and the change in the position of the tangent is detected from the change in the amount of received light at the time of initial setting.
It is sufficient that the surface of the cylinder blocks a part of the laser beam.
Therefore, the measurement can be performed within a range where a part of the laser beam of the first to third non-contact tangential displacement meters arranged in the V-block measuring section 41 is blocked by the cylinder 1.

【0026】なお、レーザを使用した非接触型の接線式
変位計としては、上記のような受光量の変化を検出する
方式の他に、ポリゴンミラーなどにより細いレーザビー
ムを走査し、走査されたレーザビームを走査に同期して
検出する光検出器を設け、走査範囲内に円筒物の表面が
位置するように配置して光検出器の検出タイミングから
円筒物の表面位置を検出する方式などもあり、このよう
な方式のものも使用できる。
As a non-contact type tangential displacement meter using a laser, in addition to the above-described method of detecting a change in the amount of received light, a thin laser beam is scanned by a polygon mirror or the like. There is also a method of installing a photodetector that detects the laser beam in synchronization with scanning, arranging the surface of the cylinder within the scanning range, and detecting the surface position of the cylinder from the detection timing of the photodetector. Yes, such a system can also be used.

【0027】次に、本発明の仮想Vブロック法による円
筒物の断面形状の測定原理とデータ処理について図6を
参照して説明するが、その前にまず仮想ブロックのかわ
りに通常のVブロックがあるとした場合について説明す
る。図6の(1)は、円筒物1が角度αのVブロック4
に載置されており、上部の接線の位置を光源部37と受
光部38で構成されるレーザを利用した第3の非接触型
の接線式変位計で測定する場合を示す。レーザビーム3
9は、Vブロック4の中心軸に垂直な方向から角度β傾
いているものとする。円筒物1の中心をOとし、そこか
ら接線式変位計で検出される接線までの距離をrU
し、Vブロック4の左斜面との接点までの距離をrL
し、右斜面との接点までの距離をrR とする。この時
の、接線式変位計で検出される接線からVブロック4の
谷までの距離y(θ)は次の式(1)で表される。
Next, the principle of measuring the cross-sectional shape of a cylindrical object and the data processing according to the virtual V-block method of the present invention will be described with reference to FIG. 6. First, a normal V-block is used instead of the virtual block. The case where there is one will be described. FIG. 6 (1) shows a cylindrical block 1 having a V block 4 having an angle α.
And a third non-contact tangential displacement meter using a laser composed of a light source unit 37 and a light receiving unit 38 to measure the position of the upper tangent line. Laser beam 3
Reference numeral 9 denotes an angle β inclined from a direction perpendicular to the center axis of the V block 4. The center of the cylinder 1 is O, the distance from that to the tangent detected by the tangential displacement meter is r U , the distance to the contact point with the left slope of the V block 4 is r L , and the contact point with the right slope Is defined as r R. At this time, the distance y (θ) from the tangent detected by the tangential displacement meter to the valley of the V block 4 is expressed by the following equation (1).

【0028】[0028]

【数1】 (Equation 1)

【0029】これをフーリエ級数展開し、式を整理する
と式(2)のようになる。
This is subjected to Fourier series expansion, and the formula is rearranged as shown in formula (2).

【0030】[0030]

【数2】 (Equation 2)

【0031】この時、a0 は、被測定断面の平均半径を
表す。また、右辺第2項は角周波数成分の大きさを表
す。μは拡大係数と呼ばれ、測定された真円度形状は角
周波数毎に拡大係数分だけ拡大されて測定されることに
なる。すなわち、角度βで拡大係数が変化するので、測
定対象に応じて角度βを適当に設定する。仮想Vブロッ
ク法の場合は、図6の(2)に示すように、(1)のV
ブロック4の代わりに、光源部31と受光部32で構成
される第1の非接触型の接線式変位計と、光源部34と
受光部35で構成される第2の非接触型の接線式変位計
とを、レーザビーム33、36がVブロック4の斜面に
平行になるように配置し、中心Oからの接線の距離
L ’とrR ’を測定する。この時の上部の接線式変位
計で検出される接線から仮想Vブロックの谷までの距離
y’(θ)は次の式(3)で表される。
At this time, a 0 represents the average radius of the section to be measured. The second term on the right side represents the magnitude of the angular frequency component. μ is called an enlargement factor, and the measured roundness shape is enlarged and measured by the enlargement factor for each angular frequency. That is, since the magnification factor changes with the angle β, the angle β is appropriately set according to the measurement target. In the case of the virtual V block method, as shown in (2) of FIG.
Instead of the block 4, a first non-contact tangential displacement meter composed of a light source unit 31 and a light receiving unit 32, and a second non-contact tangential displacement meter composed of a light source unit 34 and a light receiving unit 35 Displacement gauges are arranged so that the laser beams 33 and 36 are parallel to the slope of the V block 4, and the distances r L ′ and r R ′ of the tangent from the center O are measured. At this time, the distance y ′ (θ) from the tangent detected by the upper tangential displacement meter to the valley of the virtual V block is expressed by the following equation (3).

【0032】[0032]

【数3】 (Equation 3)

【0033】仮想Vブロック法では、円筒物1をVブロ
ックでは支持せず、別に支持点(ローラー45と46)
があるので、rL ’とrR ’はrL とrR にそれぞれδ
L 、δR という回転誤差を加えた値になる。rU は同じ
である。従って、式(3)は次の式(4)になる。
In the virtual V block method, the cylindrical object 1 is not supported by the V block, but is separately supported at the support points (rollers 45 and 46).
, R L ′ and r R ′ are δ in r L and r R respectively.
L, a value obtained by adding the rotation error of [delta] R. r U is the same. Therefore, equation (3) becomes the following equation (4).

【0034】[0034]

【数4】 (Equation 4)

【0035】誤差δL 、δR はそれぞれ第1及び第2の
非接触型の接線式変位計で検出されるので、次の式
(5)に従ってy’(θ)を補正すれば、y(θ)が得
られる。
Since the errors δ L and δ R are detected by the first and second non-contact tangential displacement meters, respectively, if y ′ (θ) is corrected according to the following equation (5), y ( θ) is obtained.

【0036】[0036]

【数5】 (Equation 5)

【0037】このようにして、仮想Vブロック法を使用
した場合も、Vブロック法と同じ測定結果が得られるこ
とになり、単に補正するだけで、断面形状を求める調和
解析処理などはVブロック法の場合と同じである。ここ
では調和解析処理についての説明は省略する。以上のよ
うにして、仮想Vブロック法では円筒物1の中心位置が
変位するが、第1及び第2の非接触型の接線式変位計で
仮想Vブロックとの接触点を検出するので、中心の位置
を求めることができる。
As described above, even when the virtual V-block method is used, the same measurement result as that of the V-block method can be obtained. Is the same as Here, the description of the harmonic analysis processing is omitted. As described above, the center position of the cylindrical object 1 is displaced in the virtual V-block method, but the first and second non-contact tangential displacement meters detect the point of contact with the virtual V-block. Can be obtained.

【0038】円筒度を測定するには、円筒中心軸に沿っ
て真円度形状を複数測定し、それらを重ね合わせて求め
るのが一般的である。本実施例の円筒物の形状測定装置
では、任意の断面の真円度形状が測定でき、しかも中心
Oの位置も検出できるので、リニアガイド42に沿って
Vブロック測定部41を移動して複数の位置で断面の真
円度形状を測定して、重ね合わせることにより、円筒形
状が求まる。
In order to measure the cylindricity, it is general to measure a plurality of roundness shapes along the central axis of the cylinder and to superimpose them. In the cylindrical shape measuring apparatus of the present embodiment, the roundness shape of an arbitrary cross section can be measured, and the position of the center O can be detected. The cylindrical shape is obtained by measuring the roundness shape of the cross section at the position and superimposing them.

【0039】ここで、円筒物1の中心軸が曲がっている
場合の円筒度の測定について説明する。真円度測定断面
に対して、リニアガイド42の真直度基準となるx−y
座標系を考える。図7に示すように、第1の接線式変位
計のレーザビームの方向を、x−y座標系のx軸に対し
て角度A傾いた方向に垂直な方向に設定したとする。x
−y座標系の原点から遮断されるレーザビームまでの距
離をL(A)で表すと、遮断されるレーザビームは次の
式(6)で表される。
Here, the measurement of the cylindricity when the central axis of the cylinder 1 is bent will be described. Xy, which is the straightness reference of the linear guide 42 with respect to the roundness measurement cross section
Consider a coordinate system. As shown in FIG. 7, it is assumed that the direction of the laser beam of the first tangential displacement meter is set to a direction perpendicular to the direction inclined at an angle A with respect to the x-axis of the xy coordinate system. x
If the distance from the origin of the −y coordinate system to the laser beam to be cut off is represented by L (A), the laser beam to be cut off is represented by the following equation (6).

【0040】[0040]

【数6】 (Equation 6)

【0041】接線式変位計のレーザビームの方向は固定
であり、L(A)は検出値から求まる。また、円筒物の
真円度形状の中心を原点とする極座標系r(θ)で表
し、θ=0の直線がX軸と平行になるようにする。真円
度形状の中心点は、図7に示すように、式(7)で示す
線上に位置することになる。
The direction of the laser beam of the tangential displacement meter is fixed, and L (A) is obtained from the detected value. In addition, it is represented by a polar coordinate system r (θ) with the center of the circularity shape of the cylinder as the origin, and the straight line of θ = 0 is made parallel to the X axis. As shown in FIG. 7, the center point of the roundness shape is located on the line represented by Expression (7).

【0042】[0042]

【数7】 (Equation 7)

【0043】同様に、第2の接線式変位計のレーザビー
ムの方向を、x−y座標系のx軸に対して角度B傾いた
方向に垂直な方向に設定したとすると、同様に真円度形
状の中心点は、式(8)で示す線上に位置することにな
る。
Similarly, if the direction of the laser beam of the second tangential displacement meter is set to a direction perpendicular to the direction inclined at an angle B with respect to the x-axis of the xy coordinate system, a perfect circle is similarly obtained. The center point of the degree shape is located on the line represented by Expression (8).

【0044】[0044]

【数8】 (Equation 8)

【0045】真円度形状の中心点は、式(7)と(8)
で表される直線の交点であるから、式(7)と(8)を
連立させて解くと、式(9)が得られる。これにより、
x−y座標系における真円度形状の中心点の座標が求ま
る。
The center point of the circularity shape is calculated by the equations (7) and (8).
Since the equation (7) and the equation (8) are solved simultaneously, the equation (9) is obtained. This allows
The coordinates of the center point of the roundness shape in the xy coordinate system are obtained.

【0046】[0046]

【数9】 (Equation 9)

【0047】Vブロック測定部41をリニアガイド42
に沿って移動して(z軸方向を変化させて)真円度形状
の中心点の座標を求め、それらを重ね合わせれば円筒物
の軸心が求まる。上記の実施例では、ある直径の円筒物
の真円度形状及び円筒度を測定する例を説明したが、円
筒物の形状測定装置としては、測定できる円筒物の直径
が制限されるのは好ましくなく、できるだけ広い範囲の
直径の円筒物をできるだけ少ない再設定作業で測定でき
ることが望ましい。以下、このような要求に応じる変形
例について説明する。図8は、円筒物1を支持するロー
ラー45と46に異なる直径の円筒物1−Aと1−Bを
載置した状態を示す。第2の接線式変位計のレーザビー
ム36を図示のような方向に設定すると、小さな直径の
円筒物1Aのこの方向の接線は36Aとなり、大きな直
径の円筒物1Bの接線は36Bとなる。従って、小さな
直径の円筒物1Aと大きな直径の円筒物1Bの場合で、
第2の接線式変位計のレーザビーム36の方向の接線の
位置の変位はΔRで、小さいことが分かる。これは第1
の接触式変位計についても同様である。これに対して、
第3の接線式変位計で検出される上部の接線の位置は、
大きな量ΔU変化することが分かる。
The V block measuring section 41 is connected to a linear guide 42
(By changing the z-axis direction) to determine the coordinates of the center point of the circularity shape, and by superimposing them, the axis of the cylinder can be determined. In the above embodiment, an example in which the roundness shape and the cylindricity of a cylinder having a certain diameter are measured has been described. It is desirable that a cylinder having a diameter as wide as possible can be measured with as little resetting work as possible. Hereinafter, a modified example that meets such a request will be described. FIG. 8 shows a state in which cylinders 1-A and 1-B having different diameters are placed on rollers 45 and 46 supporting the cylinder 1. When the laser beam 36 of the second tangential displacement meter is set in the direction as shown, the tangent of the small-diameter cylinder 1A in this direction is 36A, and the tangent of the large-diameter cylinder 1B is 36B. Therefore, in the case of the small diameter cylinder 1A and the large diameter cylinder 1B,
It can be seen that the displacement of the tangent position in the direction of the laser beam 36 of the second tangential displacement meter is ΔR, which is small. This is the first
The same applies to the contact type displacement meter. On the contrary,
The position of the upper tangent detected by the third tangential displacement meter is
It can be seen that a large amount ΔU changes.

【0048】このように直径の異なる円筒物を再設定せ
ずに測定する場合、第1及び第2の接線式変位計は、図
9の(1)に示すように、小さな径のレーザビーム53
を出射すればよい。なお、図において、参照番号54は
レーザダイオードであり、55はコリメータレンズであ
り、56はレーザビームの形状を規制するアパーチャー
であり、57は集光レンズであり、58はフォトセンサ
である。なお、アパーチャー56は円形の開口である必
要はなく、回折などの問題にならない範囲で細長いスリ
ットであればよい。スリットの幅は広いと、円筒軸方向
の分解能が低下する。
When measuring cylinders having different diameters without resetting them, the first and second tangential displacement meters use a laser beam 53 having a small diameter as shown in FIG.
May be emitted. In the figure, reference numeral 54 denotes a laser diode, 55 denotes a collimator lens, 56 denotes an aperture for regulating the shape of a laser beam, 57 denotes a condenser lens, and 58 denotes a photo sensor. The aperture 56 does not need to be a circular opening, and may be an elongated slit as long as it does not cause a problem such as diffraction. If the width of the slit is large, the resolution in the cylindrical axis direction decreases.

【0049】これに対して、第3の接線式変位計は、図
9の(2)に示すように、大きな径のレーザビーム53
を出射する必要がある。これであれば、再設定なしに測
定できる円筒物の直径の範囲が広くなる。しかし、図9
の(1)及び(2)に示したレーザを使用した接線式変
位計は、レーザビームの径が大きくなると変位の検出精
度が低下するという問題がある。そこで、第3の接線式
変位計にもレーザビームの径の小さいものを使用し、図
9の(3)に示すように、光源部と受光部を同一の筐体
59内に収容し、全体を移動機構60に沿って移動でき
るようにして、測定する円筒物の直径に応じて位置を変
えるようにする。
On the other hand, the third tangential displacement meter has a large diameter laser beam 53 as shown in FIG.
Need to be emitted. In this case, the range of the diameter of the cylinder that can be measured without resetting is widened. However, FIG.
The tangential displacement meter using the laser shown in (1) and (2) has a problem that the detection accuracy of the displacement decreases as the diameter of the laser beam increases. Therefore, a third tangential displacement meter having a small diameter of the laser beam is used, and the light source unit and the light receiving unit are housed in the same housing 59 as shown in FIG. Can be moved along the moving mechanism 60, and the position is changed according to the diameter of the cylinder to be measured.

【0050】または、図9の(4)に示すように、コリ
メータレンズ55からは大きなレーザビームが出射さ
れ、アパーチャー56の開口は小さくし、アパーチャー
56を保持する部材59を移動機構60により移動でき
るようにしてもよい。図10は、インプロセスで円筒物
の形状を測定する第2実施例の円筒物の形状測定装置の
構成を示す図である。第1実施例の装置は測定専用の構
成であり、円筒物1の両端をローラーで支持して回転し
ていた。第2実施例では、旋盤や円筒研削盤などの工作
機械64の駆動部61に設けられた回転軸62に円筒物
1をチャックして回転する。加工時には、バイトや回転
砥石などを設けた移動部材65を、円筒物1の軸心に平
行な移動台63に沿って移動させて加工を行う。第2実
施例では、移動部材に図4で示した第1実施例と同じV
ブロック測定部41を移動部材65に取り付けて円筒物
1の形状を測定する。測定方法は第1実施例と同じであ
る。
Alternatively, as shown in FIG. 9D, a large laser beam is emitted from the collimator lens 55, the aperture of the aperture 56 is made small, and the member 59 holding the aperture 56 can be moved by the moving mechanism 60. You may do so. FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a cylindrical object shape measuring apparatus according to a second embodiment for measuring the shape of a cylindrical object in an in-process. The apparatus according to the first embodiment has a configuration dedicated to measurement, and rotates while supporting both ends of the cylindrical object 1 with rollers. In the second embodiment, the cylindrical object 1 is chucked and rotated by a rotating shaft 62 provided in a drive unit 61 of a machine tool 64 such as a lathe or a cylindrical grinder. At the time of processing, the moving member 65 provided with a cutting tool, a rotary grindstone, or the like is moved along a moving table 63 parallel to the axis of the cylinder 1 to perform the processing. In the second embodiment, the moving member has the same V as in the first embodiment shown in FIG.
The shape of the cylindrical object 1 is measured by attaching the block measuring unit 41 to the moving member 65. The measuring method is the same as in the first embodiment.

【0051】第2実施例では、加工中の円筒物1の形状
を回転軸62から取り外すことなく測定可能である。な
お、図10ではバイトや回転砥石などを設けた移動部材
とVブロック測定部41を取り付けた移動部材を交換し
て使用するが、移動台63にバイトや回転砥石などを設
けた移動部材とVブロック測定部41を取り付けた移動
部材の両方を設けて、加工中に測定を行うことも可能で
ある。
In the second embodiment, the shape of the cylinder 1 being processed can be measured without removing it from the rotating shaft 62. In FIG. 10, a moving member provided with a cutting tool or a rotating grindstone and a moving member provided with a V-block measuring unit 41 are used interchangeably. It is also possible to provide both of the moving members to which the block measuring unit 41 is attached, and perform measurement during processing.

【0052】以上本発明の実施例について説明したが、
第1及び第2の接線式変位計としてはレーザを利用した
光学式以外の非接触型も使用可能であり、また第3の変
位計として法線式のものを使用してもよい。更に、第1
から第3の変位計として接触型のものを使用してもよ
く、この場合でも変位計は単に変位又は接線の変位を検
出するだけであり、変位計で円筒物を回転させる必要は
ないため接触圧を小さくして傷が生じないようにするこ
とも可能である。
The embodiments of the present invention have been described above.
As the first and second tangential displacement meters, non-contact types other than the optical type using a laser may be used, and a normal displacement type may be used as the third displacement meter. Furthermore, the first
The third displacement meter may use a contact type as the third displacement meter. In this case, the displacement meter only detects the displacement or the displacement of the tangent line, and it is not necessary to rotate the cylinder with the displacement meter. It is also possible to reduce the pressure so that no scratches occur.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Vブロック法と同様に簡単な処理で高精度に断面形状が
測定できるようになり、測定のための設定もVブロック
法同様に容易であるので、インプロセスでの測定にも適
用できる。更に、Vブロックによって測定断面の位置も
規制されないので任意の断面位置での断面形状が測定で
き、これらをつなぎ合わせることで円筒形状も測定でき
るようになる。
As described above, according to the present invention,
Since the cross-sectional shape can be measured with high accuracy by a simple process similar to the V-block method, and the setting for the measurement is easy as in the V-block method, it can be applied to in-process measurement. Further, since the position of the measurement cross section is not restricted by the V block, a cross section shape at an arbitrary cross section position can be measured, and a cylindrical shape can be measured by connecting them.

【0054】更に、Vブロック法と異なり円筒物の支持
の自由度が高いので、弾性のある部材で円筒物を支えた
り、回転精度の十分でない回転機構で円筒物を支持して
も精度の高い測定が可能になる。また、変位計として非
接触型を使用すれば、円筒物に傷を生じることもない。
Further, unlike the V-block method, since the degree of freedom in supporting the cylindrical object is high, even if the cylindrical object is supported by an elastic member or the cylindrical mechanism is supported by a rotation mechanism having insufficient rotation accuracy, high accuracy is achieved. Measurement becomes possible. Moreover, if a non-contact type is used as the displacement meter, no damage is caused on the cylindrical object.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】3点法とVブロック法による真円度形状の測定
を説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating measurement of a roundness shape by a three-point method and a V-block method.

【図2】従来の擬似Vブロック法による真円度形状の測
定を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating measurement of a roundness shape by a conventional pseudo V-block method.

【図3】本発明の仮想Vブロック法による真円度形状の
測定の基本構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a basic configuration for measuring a roundness shape by the virtual V-block method of the present invention.

【図4】本発明の第1実施例の円筒物の外形形状測定装
置の構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a cylindrical external shape measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図5】第1実施例で使用するレーザビームを使用した
非接触型の接線式変位計を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a non-contact tangential displacement meter using a laser beam used in the first embodiment.

【図6】Vブロック法と仮想Vブロック法による断面形
状の求め方を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a method of obtaining a cross-sectional shape by a V-block method and a virtual V-block method.

【図7】真円度形状の中心点を検出する方法を説明する
図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a method for detecting a center point of a roundness shape.

【図8】第1実施例で直径の異なる円筒物を測定する場
合の配置を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an arrangement when measuring cylindrical objects having different diameters in the first embodiment.

【図9】第1実施例で直径の異なる円筒物を測定する場
合のレーザビームを使用した非接触型の接線式変位計の
変形例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a modification of the non-contact tangential displacement meter using a laser beam when measuring cylinders having different diameters in the first embodiment.

【図10】本発明の第2実施例の円筒物の外形形状測定
装置の構成を示す図である。
FIG. 10 is a view showing a configuration of a cylindrical external shape measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…被測定物(円筒物) 4…Vブロック 31、34、37、51…光源部 32、35、38、52…受光部 33、36、39、53…レーザビーム 41…Vブロック測定部 42…リニアガイド 45、46…ローラー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... DUT (cylindrical object) 4: V block 31, 34, 37, 51 ... Light source part 32, 35, 38, 52 ... Light receiving part 33, 36, 39, 53 ... Laser beam 41 ... V block measuring part 42 … Linear guide 45, 46… Roller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂井 誠 新潟県西蒲原郡分水町あけぼの1−1−74 株式会社マイクロ・テクノロジ内 (72)発明者 柳 和久 新潟県長岡市上富岡町1603−1 長岡技術 科学大学内 (72)発明者 山田 隆一 新潟県長岡市西片貝町888 長岡工業高等 専門学校内 (72)発明者 横田 篤也 新潟県長岡市上富岡町1603−1 長岡技術 科学大学内 Fターム(参考) 2F065 AA48 BB06 BB24 DD03 DD06 FF02 GG04 GG15 HH03 HH14 JJ03 JJ05 JJ08 JJ26 MM04 MM12 MM16 MM26 NN16 PP13 QQ17 QQ21 RR05 TT02 UU07 2F069 AA56 BB07 CC05 DD16 DD19 DD25 GG07 GG15 GG39 GG52 GG56 GG58 GG77 HH09 JJ02 JJ17 JJ26 MM01 MM11 MM23 MM31 NN19 PP02 QQ05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Makoto Sakai 1-1-74 Akebono, Mizumicho, Nishikanbara-gun, Niigata Within Micro Technology Co., Ltd. (72) Inventor Kazuhisa Yanagi 1603-1 Kamitomiokacho, Nagaoka City, Niigata Prefecture Nagaoka Inside the College of Technology (72) Inventor Ryuichi Yamada 888 Nishikatagai-cho, Nagaoka City, Niigata Prefecture Inside Nagaoka National College of Technology (72) Inventor Atsuya Yokota 1603-1 Kamitomioka-cho, Nagaoka City, Niigata Prefecture F-term in Nagaoka University of Technology ( Reference) 2F065 AA48 BB06 BB24 DD03 DD06 FF02 GG04 GG15 HH03 HH14 JJ03 JJ05 JJ08 JJ26 MM04 MM12 MM16 MM26 NN16 PP13 QQ17 QQ21 RR05 TT02 UG02 GG02 GG07 NN19 PP02 QQ05

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 円筒状の被測定物の形状を測定する円筒
物の形状測定装置であって、 前記被測定物をほぼ軸心を中心として回転させる回転手
段と、 前記被測定物の回転角度位置を検出する回転角度位置検
出手段と、 前記被測定物の所定断面における外形の第1の方向に垂
直な接線の変位を検出する第1の接線変位検出手段と、 前記被測定物の所定断面における外形の第2の方向に垂
直な接線の変位を検出する第2の接線変位検出手段と、 前記被測定物の所定断面における外形の第3の方向に垂
直な接線の変位を検出する第3の接線変位検出手段と、 前記第1から第3の接線変位検出手段の検出した前記第
1から第3の方向に垂直な接線の変位と、前記回転角度
位置検出手段の検出した前記被測定物の回転角度位置と
から、前記被測定物の前記所定断面における外形形状を
演算する演算手段とを備えることを特徴とする円筒物の
形状測定装置。
1. A cylindrical shape measuring apparatus for measuring the shape of a cylindrical object to be measured, a rotating means for rotating the object to be measured about an axis, and a rotation angle of the object to be measured. Rotation angle position detecting means for detecting a position, first tangential displacement detecting means for detecting a displacement of a tangent perpendicular to a first direction of an outer shape in a predetermined cross section of the measured object, and a predetermined cross section of the measured object A second tangent displacement detecting means for detecting a displacement of a tangent line perpendicular to a second direction of the outer shape in the third step; Tangential displacement detecting means, tangential displacement perpendicular to the first to third directions detected by the first to third tangential displacement detecting means, and the object to be measured detected by the rotational angle position detecting means From the rotational angle position of the object to be measured A calculating means for calculating an outer shape at the predetermined cross section;
【請求項2】 請求項1に記載の円筒物の形状測定装置
であって、 前記第1から第3の接線変位検出手段を一体として、前
記被測定物の軸心に沿って平行移動する移動手段を備え
る円筒物の形状測定装置。
2. The cylindrical shape measuring apparatus according to claim 1, wherein said first to third tangential displacement detecting means are integrated and move parallel to each other along an axis of said object to be measured. An apparatus for measuring the shape of a cylindrical object comprising means.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の円筒物の形状測
定装置であって、 前記第1から第3の接線変位検出手段は、前記被測定物
の表面に接触することなく前記被測定物の接線の変位量
を検出する非接触型である円筒物の形状測定装置。
3. The apparatus for measuring the shape of a cylindrical object according to claim 1, wherein said first to third tangential displacement detecting means does not contact a surface of said object to be measured. Non-contact type cylindrical object shape measuring device that detects the amount of tangential displacement of an object.
【請求項4】 請求項3に記載の円筒物の形状測定装置
であって、 前記第1から第3の接線変位検出手段は、 平行なレーザビームを出射するレーザ光源と、 前記レーザビームを受光し、受光した前記レーザビーム
に対応した信号を出力する光検出器とを備え、 前記被測定物を前記レーザビームの一部を遮断するよう
に配置し、前記光検出器の出力信号から、前記被測定物
の外形の接線位置を検出する円筒物の形状測定装置。
4. The cylindrical shape measuring apparatus according to claim 3, wherein the first to third tangential displacement detecting means include: a laser light source that emits a parallel laser beam; And a photodetector that outputs a signal corresponding to the received laser beam, wherein the device under test is arranged to block a part of the laser beam, and an output signal of the photodetector A cylindrical shape measuring device that detects the tangent position of the external shape of a measured object.
【請求項5】 請求項4に記載の円筒物の形状測定装置
であって、 前記回転手段は、少なくとも1組の2個のローラーの組
であり、該ローラーを回転することにより支持した前記
被測定物を回転する円筒物の形状測定装置。
5. The cylindrical shape measuring apparatus according to claim 4, wherein said rotating means is at least one set of two rollers, and said rotating member is supported by rotating said rollers. A cylindrical shape measuring device that rotates a measuring object.
【請求項6】 請求項5に記載の円筒物の形状測定装置
であって、 前記第1及び第2の接線変位検出手段は、前記レーザビ
ームが前記2個のローラーの前記被測定物との接点付近
を通過するように配置されている円筒物の形状測定装
置。
6. The apparatus for measuring the shape of a cylindrical object according to claim 5, wherein the first and second tangential displacement detecting means are arranged so that the laser beam is transmitted between the two rollers and the object to be measured. An apparatus for measuring the shape of a cylindrical object arranged to pass near a contact point.
【請求項7】 請求項6に記載の円筒物の形状測定装置
であって、 前記第1及び第2の接線変位検出手段の前記レーザ光源
が出射する前記レーザビームは幅が狭く、前記第3の接
線変位検出手段の前記レーザ光源が出射する前記レーザ
ビームは、前記第1及び第2の接線変位検出手段に比べ
て幅が広い円筒物の形状測定装置。
7. The apparatus for measuring the shape of a cylindrical object according to claim 6, wherein the laser beam emitted from the laser light source of the first and second tangential displacement detecting means has a small width, and the third The laser beam emitted from the laser light source of the tangential displacement detecting means of the first aspect of the present invention is a cylindrical shape measuring apparatus having a wider width than the first and second tangential displacement detecting means.
【請求項8】 請求項6に記載の円筒物の形状測定装置
であって、 前記第3の接線変位検出手段を前記被測定物の法線方向
に移動する移動手段を備え、 前記第1及び第2の接線変位検出手段の配置は固定であ
る円筒物の形状測定装置。
8. The apparatus for measuring the shape of a cylindrical object according to claim 6, further comprising: a moving unit that moves the third tangential displacement detecting unit in a normal direction of the device to be measured. An apparatus for measuring the shape of a cylindrical object in which the arrangement of the second tangential displacement detecting means is fixed.
【請求項9】 請求項6に記載の円筒物の形状測定装置
であって、 前記第1及び第2の接線変位検出手段の前記レーザ光源
が出射する前記レーザビームは幅が狭く、 前記第3の接線変位検出手段の前記レーザ光源が出射す
る前記レーザビームは、前記第1及び第2の接線変位検
出手段に比べて幅が広く、 前記第3の接線変位検出手段は、前記レーザ光源が出射
する前記レーザビームを部分的に遮断するアパーチャー
と、該アパーチャーを前記被測定物の法線方向に移動す
る移動手段とを備える円筒物の形状測定装置。
9. The apparatus for measuring a shape of a cylindrical object according to claim 6, wherein the laser beam emitted from the laser light source of the first and second tangential displacement detecting means has a small width, and the third The laser beam emitted from the laser light source of the tangential displacement detecting means is wider than the first and second tangential displacement detecting means, and the third tangential displacement detecting means emits the laser light from the laser light source. An apparatus for measuring the shape of a cylindrical object, comprising: an aperture for partially blocking the laser beam to be emitted; and a moving means for moving the aperture in a direction normal to the object to be measured.
【請求項10】 請求項4に記載の円筒物の形状測定装
置であって、 前記回転手段は、加工のために前記被測定物をチャック
して回転する工作機械の回転軸である円筒物の形状測定
装置。
10. The apparatus for measuring the shape of a cylindrical object according to claim 4, wherein the rotating means is a rotary shaft of a machine tool that chucks and rotates the workpiece for processing. Shape measuring device.
【請求項11】 請求項10に記載の円筒物の形状測定
装置であって、 前記回転角度位置検出手段は、前記工作機械の回転軸の
回転角度位置検出器である円筒物の形状測定装置。
11. The apparatus for measuring the shape of a cylindrical object according to claim 10, wherein the rotational angle position detecting means is a rotational angle position detector for a rotary shaft of the machine tool.
【請求項12】 請求項4に記載の円筒物の形状測定装
置であって、 前記第1から第3の接線変位検出手段をそれぞれ前記被
測定物の法線方向に移動する移動手段を備える円筒物の
形状測定装置。
12. The cylindrical shape measuring apparatus according to claim 4, wherein the first to third tangential displacement detecting means move in a normal direction of the object to be measured. Object shape measuring device.
【請求項13】 請求項4に記載の円筒物の形状測定装
置であって、 前記第1から第3の接線変位検出手段は、前記レーザ光
源が出射する前記レーザビームを部分的に遮断するアパ
ーチャーと、該アパーチャーを前記被測定物の法線方向
に移動する移動手段とをそれぞれ備える円筒物の形状測
定装置。
13. The apparatus according to claim 4, wherein the first to third tangential displacement detecting means partially block the laser beam emitted from the laser light source. And a moving means for moving the aperture in a direction normal to the object to be measured.
【請求項14】 円筒状の被測定物の形状を測定する円
筒物の形状測定装置であって、 前記被測定物をほぼ軸心を中心として回転させる回転手
段と、 前記被測定物の回転角度位置を検出する回転角度位置検
出手段と、 前記被測定物の所定断面における外形の第1の方向に垂
直な接線の変位を検出する第1の接線変位検出手段と、 前記被測定物の所定断面における外形の第2の方向に垂
直な接線の変位を検出する第2の接線変位検出手段と、 前記被測定物の所定断面における外形の第3の方向の変
位を検出する変位検出手段と、 前記回転角度位置検出手段の検出した前記被測定物の回
転角度位置と、前記第1及び第2の接線変位検出手段の
検出した前記第1及び第2の方向に垂直な接線の変位
と、前記変位検出手段の検出した前記第3の方向の変位
とから、前記被測定物の前記所定断面における外形形状
を演算する演算手段とを備えることを特徴とする円筒物
の形状測定装置。
14. A cylindrical shape measuring apparatus for measuring a shape of a cylindrical object to be measured, a rotating means for rotating the object to be measured about an axis, and a rotation angle of the object to be measured. Rotation angle position detecting means for detecting a position, first tangential displacement detecting means for detecting a displacement of a tangent perpendicular to a first direction of an outer shape in a predetermined cross section of the measured object, and a predetermined cross section of the measured object A second tangential displacement detecting means for detecting a displacement of a tangent perpendicular to a second direction of the outer shape, a displacement detecting means for detecting a displacement of the outer shape in a predetermined cross section of the object to be measured in a third direction, A rotation angle position of the object to be measured detected by rotation angle position detection means, a tangential displacement perpendicular to the first and second directions detected by the first and second tangential displacement detection means, and the displacement The third direction detected by the detection means; Calculating means for calculating the external shape of the object to be measured at the predetermined cross section from the displacement of the object.
【請求項15】 円筒状の被測定物の形状を測定する円
筒物の形状測定方法であって、 前記被測定物をほぼ軸心を中心として回転させる工程
と、 前記被測定物の回転角度位置を検出する工程と、 前記被測定物の所定断面における外形の第1の方向に垂
直な接線の変位を検出する工程と、 前記被測定物の所定断面における外形の第2の方向に垂
直な接線の変位を検出する工程と、 前記被測定物の所定断面における外形の第3の方向に垂
直な接線の変位を検出する工程と、 前記被測定物の回転角度位置と、検出した前記第1から
第3の方向に垂直な接線の変位とから、前記被測定物の
前記所定断面における外形形状を演算する工程とを備え
ることを特徴とする円筒物の形状測定方法。
15. A method for measuring the shape of a cylindrical object to measure the shape of a cylindrical object, the method comprising: rotating the object to be measured about an axis; and a rotation angle position of the object to be measured. Detecting a displacement of a tangent perpendicular to a first direction of an outer shape of the object to be measured in a predetermined cross section; and detecting a tangent of the outer shape of the object to be measured in a predetermined cross section perpendicular to a second direction. Detecting a displacement of the object to be measured; detecting a displacement of a tangent line perpendicular to a third direction of an outer shape of the object to be measured in a predetermined cross section; and detecting a rotation angle position of the object to be measured and the first detected position. Calculating a contour of the object to be measured at the predetermined cross section from a displacement of a tangent line perpendicular to the third direction.
【請求項16】 請求項15に記載の円筒物の形状測定
方法であって、 前記被測定物の複数の所定断面について前記工程を行っ
て、前記被測定物の軸心方向の外形形状の変化を測定す
る円筒物の形状測定方法。
16. The method for measuring a shape of a cylindrical object according to claim 15, wherein the step is performed on a plurality of predetermined cross sections of the object to be measured, and a change in an outer shape of the object to be measured in an axial direction is obtained. A method for measuring the shape of a cylindrical object for measuring the shape.
【請求項17】 請求項15又は16に記載の円筒物の
形状測定方法であって、 前記第1から第3の方向に垂直な接線の変位の検出は、
非接触型で行われる円筒物の形状測定方法。
17. The method for measuring the shape of a cylindrical object according to claim 15, wherein the displacement of a tangent perpendicular to the first to third directions is detected.
A method for measuring the shape of a cylindrical object performed in a non-contact type.
【請求項18】 請求項17に記載の円筒物の形状測定
方法であって、 前記第1から第3の方向に垂直な接線の変位の検出は、 前記被測定物を平行なレーザビームの一部を遮断するよ
うに配置し、前記レーザビームを検出することで前記被
測定物の外形の接線位置を検出する円筒物の形状測定方
法。
18. The method for measuring a shape of a cylindrical object according to claim 17, wherein the detection of the displacement of a tangent perpendicular to the first to third directions includes: A method for measuring the shape of a cylindrical object, wherein the cylindrical portion is arranged so as to block a portion, and a tangential position of an outer shape of the object to be measured is detected by detecting the laser beam.
【請求項19】 請求項18に記載の円筒物の形状測定
方法であって、 前記被測定物の回転は、前記被測定物を少なくとも1組
の2個のローラーの組に支持し、該ローラーを回転して
支持した前記被測定物を回転することにより行われる円
筒物の形状測定方法。
19. The method for measuring the shape of a cylindrical object according to claim 18, wherein the rotation of the object to be measured supports the object to be measured on at least one set of two rollers. A method for measuring the shape of a cylindrical object performed by rotating the object to be measured supported by rotating the object.
【請求項20】 請求項19に記載の円筒物の形状測定
方法であって、 前記第1及び第2の方向は、前記被測定物の中心から前
記2個のローラーと前記被測定物との接点付近に向かう
方向である円筒物の形状測定方法。
20. The method for measuring the shape of a cylindrical object according to claim 19, wherein the first and second directions are defined by a distance between the two rollers and the object to be measured from a center of the object to be measured. A method for measuring the shape of a cylindrical object in the direction toward the point of contact.
【請求項21】 請求項19に記載の円筒物の形状測定
方法であって、 前記被測定物の回転は、前記被測定物を加工のためにチ
ャックして回転する工作機械の回転軸を回転することに
より行われる円筒物の形状測定方法。
21. The method for measuring the shape of a cylindrical object according to claim 19, wherein the rotation of the object to be measured is performed by rotating a rotation axis of a machine tool that chucks and rotates the object to be processed. The method for measuring the shape of a cylindrical object performed by performing
【請求項22】 円筒状の被測定物の形状を測定する円
筒物の形状測定方法であって、 前記被測定物をほぼ軸心を中心として回転させる工程
と、 前記被測定物の回転角度位置を検出する工程と、 前記被測定物の所定断面における外形の第1の方向に垂
直な接線の変位を検出する工程と、 前記被測定物の所定断面における外形の第2の方向に垂
直な接線の変位を検出する工程と、 前記被測定物の所定断面における外形の第3の方向の変
位を検出する工程と、 前記被測定物の回転角度位置と、検出した前記第1及び
第2の方向に垂直な接線の変位と、検出した前記第3の
方向の変位とから、前記被測定物の前記所定断面におけ
る外形形状を演算する工程とを備えることを特徴とする
円筒物の形状測定方法。
22. A method for measuring the shape of a cylindrical object, the method comprising: measuring a shape of a cylindrical object; rotating the object about an axis; and a rotational angle position of the object. Detecting a displacement of a tangent perpendicular to a first direction of an outer shape of the object to be measured in a predetermined cross section; and detecting a tangent of the outer shape of the object to be measured in a predetermined cross section perpendicular to a second direction. Detecting a displacement of the object to be measured in a third direction in a predetermined cross section of the object to be measured; a rotational angle position of the object to be measured; and the detected first and second directions. Calculating a profile of the object to be measured at the predetermined cross section from a displacement of a tangent perpendicular to the direction and a detected displacement in the third direction.
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