JP2001343233A - 真円度測定器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被測定物の正確な真円度を測定者の熟練度に
関係なく安定して求めることのできる真円度測定器を提
供する。 【解決手段】 真円度を測定すべき被測定物17に着脱自
在に取り付けられる支持手段（15，16）と，この支持手
段に結合された軸受部１に回転自在に支持された主軸２
に結合されて前記被測定物の内側において回転し被測定
物内面の径方向の変位を検出する変位検出手段（３，
４，５，６）とを備えた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大きな直径を有す
る円形の部品等の形状を評価するために用いられる真円
度測定器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、大型金属タンク等の大口径部品の
真円度を評価するには、真円度測定器として内側マイク
ロメータが使用され、内径測定によって行われている。
図３に、内側マイクロメータによる大型金属タンク等の
被測定物の真円度測定状況を示す。すなわち、被測定物
17の内側に棒状の内側マイクロメータ18を挿入し、被測
定物17の内径中心を通りかつ内壁面に垂直方向に設置し
て、図中のａ，ｂ，ｃ，ｄに示すような複数の方向の内
径測定を行う。次にこの測定値から、（（内径の最大値
―内径の最小値)／２）の計算を行って近似的に真円度
を求めるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】内側マイクロメータを
使用した上述のような真円度測定では、次のような問題
がある。すなわち、まず、内側マイクロメータは棒状で
あるので、被測定物の内径中心を通りかつ内壁面に対し
て垂直方向となるように設置することは非常にむずかし
い。また、内側マイクロメータによる測定は、連続的に
連なる測定内径面における所定のあるいは任意の点にお
けるポイント測定であるため、内径全周における真の最
大値と最小値を得ることは非常にむずかしい。したがっ
て、この測定方法は作業性が悪く測定作業に熟練を要す
るにもかかわらず正確な真円度を得ることができない。
そこで本発明は、被測定物の正確な真円度を測定者の熟
練度に関係なく安定して求めることのできる真円度測定
器を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は，真円度を測定すべき被測定物に着
脱自在に取り付けられる支持手段と，この支持手段に結
合された軸受部に回転自在に支持された主軸に結合され
て前記被測定物の内側において回転し前記被測定物内面
の径方向の変位を検出する変位検出手段とを備えた構成
とする。

【０００５】この発明によれば、真円度測定器を支持手
段によって被測定物に安定して取付けまた取り外すこと
ができ、回転する変位検出手段によって測定者の熟練度
に関係なく安定した高い測定精度を容易に得ることがで
きる。

【０００６】請求項２の発明は，上記請求項１の発明に
おいて軸受部に、変位検出手段を回転させる回転駆動手
段が取り付けられている構成とする。この発明によれ
ば、変位検出手段を所定の速度、所定の角度ピッチ等で
自動的に回転させることができる。

【０００７】請求項３の発明は、上記請求項１の発明に
おいて変位検出手段の回転角度を検出する回転角度検出
手段を備えた構成とする。この発明によれば、被測定物
の円周方向角度と内径の大きさとの関係が分かるので、
後工程での手直し加工等に便利である。

【０００８】請求項４の発明は、上記請求項３の発明に
おいて、変位検出手段によって取得された変位データと
回転角度検出手段によって取得された回転角度データか
ら、被測定物の真円度を演算する演算手段と、この演算
手段の演算結果を表示する表示手段とを備えた構成とす
る。この発明によれば、測定者による手計算を要するこ
となく、被測定物の真円度を知得することができる。

【０００９】請求項５の発明は、上記請求項１の発明に
おいて支持手段は被測定物上のほぼ均等に分布する３点
に取り付けられる構成とする。この発明によれば、真円
度測定器が被測定物上に安定支持され正確な測定データ
を得ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態の真円度
測定器について、図１および図２を参照して説明する。 [構成]本実施の形態による真円度測定器は、軸受部１
と、この軸受部１内に回転自在に支持された主軸２と、
この主軸２を回転させる回転駆動機構と、主軸２に取付
けられて被測定物17の内面の径方向の変位を検出する変
位検出機構と、主軸２の回転角度を検出する回転角度検
出機構とを備えており、これらの軸受部１、主軸２、回
転駆動機構、変位検出機構および回転角度検出機構によ
って測定器本体が構成されている。

【００１１】回転駆動機構は、駆動源のモータ７と、軸
受部１に対してモータ７を支持するブラケット８と、モ
ータ７の回転を主軸２に伝達する伝動プーリ10，11およ
び伝動ベルト９から構成される。

【００１２】変位検出機構は、主軸２の一端に取付けら
れて主軸２と直交する方向に伸びるアーム３と、アーム
３の先端に変位可能に取付けられて被測定物17の内面に
接するローラ測定子６と、このローラ測定子６の変位量
を検出する変位検出器４、およびローラ測定子６と変位
検出器４をアーム３に対して支持するブラケット５から
構成される。

【００１３】回転角度検出機構は、主軸２の回転角度を
検出するロータリエンコーダ13と、このロータリエンコ
ーダ13を主軸２の上記変位検出機構を取り付けられた一
端の反対側の他端に連結する自在継手12、およびロータ
リエンコーダ13を軸受部１に対して支持するブラケット
14から構成される。

【００１４】このような構成の測定器本体を被測定物17
に取付け支持する支持機構は、測定器本体を支える３本
の支持棒15ａ，15ｂ，15ｃと、この支持棒15ａ，15ｂ，
15ｃをガイドとしてスライド可能な３個の支柱16ａ，16
ｂ，16ｃで構成される。

【００１５】さらに本実施の形態の真円度測定器は、変
位検出機構から径方向の変位データを入力し、回転角度
検出機構から回転角度データを入力して、被測定物17の
内径の真円度を演算し結果を表示する図示しない演算表
示器を備えている。

【００１６】[作用]本実施の形態の真円度測定器では、
次のようにして被測定物18の真円度を測定する。すなわ
ち、まず被測定物17の端面に３個の支柱16ａ，16ｂ，16
ｃをセットする。これらの支柱の底には溝が掘られてお
り、被測定物17の外周部分にこの溝をはめ込む方法によ
り、測定器本体を被測定物上に設置する。

【００１７】測定動作としては、回転駆動機構のモータ
７を駆動し主軸２を回転させて、主軸２に取付けられた
変位検出機構を旋回させる。このときローラ測定子６
は、その先端のローラが被測定物17の内面上を回転しな
がらこの内面に沿って移動し、このローラ測定子６の変
位は変位検出器４によって検出される。これと同時に、
回転角度検出機構のロータリエンコーダ13によって主軸
２の回転角度が検出される。

【００１８】この測定動作において、変位検出機構の変
位検出器４によって検出された変位データと、回転角度
検出機構のロータリエンコーダ13によって検出された主
軸２の回転角度データとは同期して、図示されていない
演算表示器に入力される。

【００１９】その後、演算表示器は主軸２の回転中心と
被測定物17の測定内径における形状中心との位置ずれ量
を演算後、偏心修正して被測定物17の測定内面の真円度
を算出して結果を表示する。

【００２０】[効果]本実施の形態の真円度測定器は３本
の支持棒15ａ，15ｂ，15ｃと、これらの支持棒をガイド
としてスライド可能な３個の支柱16ａ，16ｂ，16ｃを備
えているので、被測定物17の端面部に測定器本体を容易
に設置することができ、回転駆動機構によって主軸２を
回転させて被測定物17の径方向の変位を容易に検出する
ことができる。このとき、各測定方向毎に内側マイクロ
メータ18を位置決めする必要があった従来方法に比べ、
作業性が高く測定作業に熟練を要しない。

【００２１】変位検出機構にはローラ測定子６を備えて
いるので、被測定物17の内面の全周にわたって連続的に
測定することができ、従来のポイント測定に比べてより
詳細なデータを得ることができる。

【００２２】主軸２の回転角度を検出するロータリエン
コーダ13は自在継手12によって主軸２に直結されている
ため、検出される回転角度データの精度が高い。これら
の測定データを用いて演算処理を行うことにより、被測
定物17の内面の真円度を正確に算出することができる。

【００２３】さらに、演算表示器によって変位検出器４
からの変位データとロータリエンコーダ13からの主軸２
の回転角度データとを用いて自動的に演算処理を行い被
測定物17の内径の真円度を表示することができるため、
測定者によるデータ処理の必要が無く作業性が高い。

【００２４】[他の実施の形態]本発明は前記実施の形態
に限定されるものではなく、他にも本発明の範囲内で適
宜変更可能である。すなわち、著しく異なる内径を有す
る被測定物17に対しては、アーム３を主軸２に対して着
脱可能に構成し、被測定物17の内径寸法や測定位置の変
更に対応する複数種類の寸法のアーム３を用意すること
によって、測定範囲を拡げることができる。

【００２５】変位検出機構は、上記実施の形態のように
接触式の変位検出器４に限定されるものではなく、レー
ザなど光学的な非接触式の変位検出器でもよい。さら
に、回転角度検出機構においても、ロータリエンコーダ
13を使用した構成に限定されるものではなく、例えば主
軸２を一定速度で回転させながら、所定時間毎に変位検
出器４からの検出データを取り込むことにより、回転角
度検出機構なしで同様の機能を実現することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の真円度測定
器は、真円度を測定すべき被測定物に着脱自在に取り付
けられる支持手段と、この支持手段に結合された軸受部
に回転自在に支持された主軸に結合されて前記被測定物
の内側において回転し被測定物内面の径方向の変位を検
出する変位検出手段とを備えた構成としたので、被測定
物に安定して取付けまた取り外すことができ、測定者の
熟練度に関係なく安定した高い測定精度を容易に得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の実施の形態の真円度測定器の側
面を示す図。

【図２】図１を上からみた図。

【図３】内側マイクロメータによる従来の真円度測定方
法を示す図。

【符号の説明】

１…軸受部、２…主軸、３…アーム、４…変位検出器、
５…ブラケット、６…ローラ測定子、７…モータ、８…
ブラケット、９…伝動ベルト、10…伝動プーリ、11…伝
動プーリ、12…自在継手、13…ロータリエンコーダ、14
…ブラケット、15ａ，15ｂ，15ｃ…支持棒、16ａ，16
ｂ，16ｃ…支柱、17…被測定物、18…内側マイクロメー
タ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真円度を測定すべき被測定物に着脱自在
   に取り付けられる支持手段と，この支持手段に結合され
   た軸受部に回転自在に支持された主軸に結合されて前記
   被測定物の内側において回転し前記被測定物内面の径方
   向の変位を検出する変位検出手段とを備えたことを特徴
   とする真円度測定器。
2. 【請求項２】 軸受部に、変位検出手段を回転させる回
   転駆動手段が取り付けられていることを特徴とする請求
   項１記載の真円度測定器。
3. 【請求項３】 変位検出手段の回転角度を検出する回転
   角度検出手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の
   真円度測定器。
4. 【請求項４】 変位検出手段によって取得された変位デ
   ータと回転角度検出手段によって取得された回転角度デ
   ータから、被測定物の真円度を演算する演算手段と、こ
   の演算手段の演算結果を表示する表示手段とを備えたこ
   とを特徴とする請求項３記載の真円度測定器。
5. 【請求項５】 支持手段は被測定物上のほぼ均等に分布
   する３点に取り付けられることを特徴とする請求項１記
   載の真円度測定器。