JP2006214801A - System for analyzing surface roughness data - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ギヤ(被測定物)などの表面粗さの解析データを出力する表面粗さデータ解析システムに関する。具体的には、被測定物の表面形状に従って変位する触針の変位量をグラフ化して印刷された表面粗さ測定データ紙を用いて、被測定物の表面粗さの解析データを出力する表面粗さデータ解析システムに関する。 The present invention relates to a surface roughness data analysis system for outputting surface roughness analysis data of gears (objects to be measured) and the like. Specifically, the surface that outputs the analysis data of the surface roughness of the object to be measured using the surface roughness measurement data paper printed by graphing the displacement amount of the stylus displaced according to the surface shape of the object to be measured The present invention relates to a roughness data analysis system.
従来、図7に示すような表面粗さ測定装置100を用いて被測定物(ワーク)の表面粗さを測定し、その測定データに基づいて表面粗さを評価していた。
Conventionally, the surface roughness of an object to be measured (workpiece) was measured using a surface
すなわち、この表面粗さ測定装置100は、ベース101に立設されたコラム102に送り装置103が設けられ、送り装置103には、触針105と、触針105のZ方向(鉛直方向)の変位を検出する検出器104とが、X方向(水平方向)移動自在に設けられている。
That is, this surface
また、送り装置103には、検出器104のX方向の移動量を検出するスケールが内蔵され、これによって、ワークの測定位置(読取位置)に触針105を当接した状態で検出器104をX方向に移動させると、触針105のZ方向の変位が検出器104で検出され、検出器104のX方向の移動量が送り装置103のスケールで検出されて、ワークの測定データが得られるものであった。
Further, the
そして、表面粗さ測定装置100により測定された測定結果から表面粗さの評価が行われていた。
And the surface roughness was evaluated from the measurement result measured by the surface
表面粗さの評価を行った後は、表面粗さの測量データと評価すべき表面粗さに関する規格に適合しているかの解析結果(解析データ)がプリンタ(図示略)から出力される。
しかしながら、従来の表面粗さ測定装置では、評価すべき表面粗さに関する規格に適合するかを解析することができるが、その表面粗さに関する規格以外の他の表面粗さに関する規格に適合するかを評価しようとすると、その表面粗さに関する規格に適合するかの評価試験を最初から行う必要があった。また、その評価試験を行うためには、その表面粗さに関する規格専用の表面粗さ測定装置が必要であった。すなわち、表面粗さ測定装置には、評価可能な表面粗さに関する規格があらかじめ定められており、その規格以外の表面粗さに関する規格についての評価試験を行おうとすると、その表面粗さに関する規格専用の表面粗さ測定装置が必要であった。 However, the conventional surface roughness measuring device can analyze whether it conforms to the standard regarding the surface roughness to be evaluated, but does it conform to the standard regarding other surface roughness besides the standard regarding the surface roughness? When it was going to evaluate, it was necessary to perform the evaluation test from the beginning whether it conforms to the standard regarding the surface roughness. Further, in order to perform the evaluation test, a surface roughness measuring device dedicated to the standard relating to the surface roughness was required. In other words, standards for surface roughness that can be evaluated are set in advance in the surface roughness measuring device, and if an evaluation test is performed on a standard for surface roughness other than that standard, the standard for the surface roughness is dedicated. A surface roughness measuring device was required.
さらに、表面粗さ測定装置は非常に高価な装置であることから、表面粗さに関する規格が変更されるごとに表面粗さ測定装置を購入することが事実上困難であり、実際、その表面粗さ測定装置を所有するところに行って評価試験を行っていた。 Furthermore, since the surface roughness measuring device is a very expensive device, it is practically difficult to purchase the surface roughness measuring device every time the surface roughness standard is changed. I went to the place where I own the measuring device and did an evaluation test.
本発明は、あるワークについて過去に行った表面粗さに関する規格と異なった表面粗さに関する規格に適合するかの評価を行う場合に、その規格に適合するかの評価を簡単な方法により行うことができる表面粗さデータ解析システムを提供することを目的とする。 In the present invention, when evaluating whether a workpiece conforms to a standard relating to surface roughness different from the standard relating to surface roughness performed in the past, the evaluation whether conforming to the standard is performed by a simple method. An object of the present invention is to provide a surface roughness data analysis system capable of
本発明は上記課題を解決するために、被測定物の表面形状に従って変位する触針の変位量をグラフ化して印刷された表面粗さ測定データ紙を用いて、被測定物の表面粗さの解析データを出力する表面粗さデータ解析システムにおいて、表面粗さ測定データ紙に印刷された触針の変化量のグラフを読み取る読取手段と、読取手段により読み取られた触針の変化量のグラフを測定データとして記憶する第1記憶手段と、第1記憶手段に記憶された測定データを所定の数値データに変換する数値データ変換手段と、数値データ変換手段により変換された数値データから表面粗さの解析データを算出する算出手段と、算出手段により算出された解析データを記憶する第2記憶手段と、第2記憶手段に記憶されている解析データを出力する出力手段と、を有する。 In order to solve the above problems, the present invention uses a surface roughness measurement data sheet printed by graphing the displacement amount of the stylus that is displaced according to the surface shape of the object to be measured. In the surface roughness data analysis system that outputs analysis data, a reading unit that reads a graph of the change amount of the stylus printed on the surface roughness measurement data paper, and a graph of the change amount of the stylus read by the reading unit First storage means for storing measurement data, numerical data conversion means for converting measurement data stored in the first storage means to predetermined numerical data, and surface roughness from the numerical data converted by the numerical data conversion means Calculation means for calculating analysis data; second storage means for storing analysis data calculated by the calculation means; output means for outputting analysis data stored in the second storage means; A.
さらに、読取手段は、イメージスキャナ、またはCCDカメラである。 Further, the reading means is an image scanner or a CCD camera.
また、第1記憶手段は、読取手段により読み取られた触針の変化量のグラフを記憶するコンピュータ読取可能な記録媒体である。 The first storage means is a computer-readable recording medium that stores a graph of the change amount of the stylus read by the reading means.
さらに、第1記憶手段と第2記憶手段とを同一の記憶手段により構成する。 Further, the first storage means and the second storage means are constituted by the same storage means.
本発明に係る表面粗さデータ解析システムによれば、表面粗さ測定データ紙に印刷された触針の変化量のグラフを読み取る読取手段と、読取手段により読み取られた触針の変化量のグラフを測定データとして記憶する第1記憶手段と、第1記憶手段に記憶された測定データを所定の数値データに変換する数値データ変換手段と、数値データ変換手段により変換された数値データから表面粗さの解析データを算出する算出手段と、算出手段により算出された解析データを記憶する第2記憶手段と、第2記憶手段に記憶されている解析データを出力する出力手段と、を有するので、過去に行った評価試験と異なる表面粗さに関する規格の評価試験を行う場合でも、新たにその表面粗さに関する規格に適合するかの評価試験を行う必要がなく、過去に行われた評価試験の結果出力された表面粗さ測定データ紙を用いることにより、その表面粗さに関する規格に適合するかを判断することができる。 According to the surface roughness data analysis system of the present invention, the reading means for reading the graph of the change amount of the stylus printed on the surface roughness measurement data paper, and the graph of the change amount of the stylus read by the reading means Is stored as measurement data, numerical data conversion means for converting the measurement data stored in the first storage means into predetermined numerical data, and surface roughness from the numerical data converted by the numerical data conversion means Since there is a calculation means for calculating the analysis data, a second storage means for storing the analysis data calculated by the calculation means, and an output means for outputting the analysis data stored in the second storage means. Even if an evaluation test for a standard regarding the surface roughness different from the evaluation test performed in the previous step is not required, it is not necessary to newly perform an evaluation test for conformity to the standard regarding the surface roughness. By using the result output surface roughness measurement data paper made evaluation test, it can determine whether to comply with the standards relating to the surface roughness.
これにより、表面粗さの評価を行う際の費用的および時間的負担を軽減することができる。 Thereby, the cost and time burden at the time of evaluating surface roughness can be reduced.
さらに、読取手段として、イメージスキャナ、またはCCDカメラを用いているので、特別な装置を必要とせず、簡単に表面粗さ測定データ紙に印刷された触針の変化量のグラフを読み取ることができる。 Furthermore, since an image scanner or a CCD camera is used as the reading means, a special device is not required, and the graph of the change amount of the stylus printed on the surface roughness measurement data paper can be easily read. .
また、第1の記憶手段として、読取手段により読み取られた触針の変化量のグラフをコンピュータ読取可能な記録媒体に記憶するので、表面粗さ測定データ紙の測定値データを読み取る場所と異なる場所で、その測定値データを数値データに変換し、表面粗さの解析データを算出することができ、作業効率を高めることができる。 Further, since the graph of the change amount of the stylus read by the reading means is stored in the computer-readable recording medium as the first storage means, the place different from the place where the measurement value data of the surface roughness measurement data sheet is read Thus, the measured value data can be converted into numerical data, and the analysis data of the surface roughness can be calculated, so that the work efficiency can be improved.
また、第1の記憶手段と第2の記憶手段とを同一の記憶手段により構成することにより、表面粗さデータ解析システムの構成の簡素化を図ることができる。 Further, by configuring the first storage unit and the second storage unit by the same storage unit, the configuration of the surface roughness data analysis system can be simplified.
本発明の一実施形態を図面を参照にしながら説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず最初に、図1を用いてギヤ等の被測定物(以下「ワーク」という)の表面粗さの測定方法について説明する。図1は、本発明の一実施形態における表面粗さ測定装置の斜視図である。 First, a method for measuring the surface roughness of an object to be measured such as a gear (hereinafter referred to as “workpiece”) will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view of a surface roughness measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、表面粗さ測定装置1は、測定器2と、マイコン本体3と、キーボード4と、マウス5と、ディプレイ6と、プリンタ7とから構成されている。
As shown in FIG. 1, the surface roughness measuring device 1 includes a
測定器2は、ワークの表面粗さを測定するものである。ワークの表面粗さは、ワークを測定台8の上に載置し、ピックアップ9により測定される。このピックアップ9は、後述する駆動部10のホルダに支持されている。
The
駆動部10は、測定台8に立設されたコラム14に取り付けられており、CPU(図示略)からの指示に従ってモータ(図示略)が駆動されることにより、駆動部10全体がコラム14に沿って上下方向(Z方向)に駆動され、また、ホルダ11が左右方向(X方向)に移動される。
The
ピックアップ9には、その先端に触針12が設けられており、その触針12をワークに沿ってX方向に移動させることにより、その触針12がZ方向に変位する。そして、その触針12の変位量を求めることにより、ワークの表面粗さを測定することができる。
A
具体的には、その触針12の変位量が駆動部10に内臓されている差動トランスにより電圧に変換され、この電圧値がA/D変換器によってA/D変換される。そのA/D変換された触針12の変位量はマイコン本体3のCPUに出力され、マイコン本体3に備えられている記憶装置(図示略)に記憶される。そして、記憶装置に記憶されたワークの表面粗さを示す測定データから表面粗さ曲線(触針の変位量をグラフ化した曲線)などの測量データを求めることができる。
Specifically, the displacement amount of the
そして、この表面粗さ曲線などの測量データを使用して、そのワークが評価すべき表面粗さの規格に適合しているかの解析が行われる。 Then, the survey data such as the surface roughness curve is used to analyze whether the workpiece conforms to the surface roughness standard to be evaluated.
表面粗さの評価試験後には、表面粗さ曲線などの測量データと解析結果(解析データ)などがプリンタ7から出力される。
After the surface roughness evaluation test, survey data such as a surface roughness curve, analysis results (analysis data), and the like are output from the
図2は、プリンタから出力された表面粗さ曲線を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a surface roughness curve output from the printer.
この表面粗さ曲線は、ワークの表面形状に従って変位する触針の変位量をグラフ化したものであり、後述する表面粗さ測定データ紙に印刷されている。 This surface roughness curve is a graph of the displacement of the stylus that is displaced according to the surface shape of the workpiece, and is printed on a surface roughness measurement data sheet described later.
図2に示す表面粗さ曲線は、横軸がワークの読取位置を示し、縦軸が触針12の変位量を示している。
In the surface roughness curve shown in FIG. 2, the horizontal axis indicates the workpiece reading position, and the vertical axis indicates the displacement of the
読取位置0は、触針12の変位量の読取開始位置である。この読取位置が0の位置からスタートし、凹部があれば、触針12の変位量がマイナス方向(紙面下方向)にふれることとなり、逆に、凸部があれば、触針12の変位量がプラス方向(紙面上方向)にふれることとなる。
The
なお、図2では、触針12の変位量のマイナス方向の最大値を、触針12の変位量(0.0μm)としている。
In FIG. 2, the maximum negative value of the displacement amount of the
次に、本発明の表面粗さデータ解析システムの構成について説明する。 Next, the configuration of the surface roughness data analysis system of the present invention will be described.
図3は、本発明の一実施形態における表面粗さデータ解析システムの構成図である。 FIG. 3 is a configuration diagram of a surface roughness data analysis system according to an embodiment of the present invention.
図3に示す表面粗さ測定データ紙15には、ワークの表面形状に従って変位する触針の変位量をグラフ化した表面粗さ曲線が印刷されている。
The surface roughness
イメージスキャナ160は、スキャン動作によって表面粗さ測定データ紙に印刷された表面粗さ曲線などを電気的イメージ(画像)に変換する装置であり、これにより、表面粗さ測定データ紙15に印刷された表面粗さ曲線を読み取ることができる。
The
このイメージスキャナ160で読み取られた表面粗さ曲線に関するデータ(表面粗さ曲線などのデータ)は、イメージスキャナ160と有線により結ばれているパソコン165のマイクロコンピュータ172に送信される。
Data relating to the surface roughness curve read by the image scanner 160 (data such as a surface roughness curve) is transmitted to the
マイクロコンピュータ172は、プログラムに従って制御動作を行うCPU174と、プログラム等を記憶するROM173と、ワークメモリとして使用されるRAM171と、I/Oポート175とを有している。
The
イメージスキャナ160から送信された表面粗さ曲線に関するデータ(以下「表面粗さ曲線データ」という)は、パソコン165に備えられたRAM171に記憶される。
Data relating to the surface roughness curve transmitted from the image scanner 160 (hereinafter referred to as “surface roughness curve data”) is stored in the
なお、本実施形態では、イメージスキャナ160とマイクロコンピュータ172を備えるパソコン165とを有線により結ばれているとしたが、無線によりイメージスキャナ160からマイクロコンピュ−タ172に表面粗さ曲線データを送信してもよい。
In this embodiment, the image scanner 160 and the
プリンタ176は、後述する物理量Rkなどの表面粗さの解析データなどを出力するものである。
The
次に、本発明の表面粗さデータ解析システムの処理フローについて、図4および図5を用いて説明する。 Next, the processing flow of the surface roughness data analysis system of the present invention will be described with reference to FIGS.
図4は、本発明の一実施形態における表面粗さデータ解析システムよるデータ処理のフローチャートを示す図である。図5(a)は、図2に示す表面粗さ曲線を、ワークの読取位置0.1(ステップ)ごとに読み取った触針の変位量を示す触針の変位量表を示す図である。図5(b)は、図5(a)の触針の変位量の最大値、最小値、および平均値を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing a flowchart of data processing by the surface roughness data analysis system in one embodiment of the present invention. FIG. 5A is a diagram showing a stylus displacement amount table showing displacement amounts of the stylus obtained by reading the surface roughness curve shown in FIG. 2 at each work reading position 0.1 (step). FIG.5 (b) is a figure which shows the maximum value of the displacement amount of the stylus of Fig.5 (a), the minimum value, and an average value.
図4に示すフローチャートは、過去に行った表面粗さの評価試験の結果、図1に示すプリンタ7から出力された表面粗さ測定データ紙15(表面粗さ曲線などが印刷された用紙)を用いて、過去に行った表面粗さに関する規格と異なる規格の表面粗さに関する規格に適合するかを評価するときの処理フローを説明するものである。
The flowchart shown in FIG. 4 shows a surface roughness measurement data sheet 15 (sheet on which a surface roughness curve is printed) output from the
作業者は、過去に行った表面粗さの評価試験と異なる規格の表面粗さに関する規格の評価試験を行う際に、新たに表面粗さ測定装置1を用いて表面粗さの評価試験を行うのでなく、過去に行った評価試験の結果出力された表面粗さ測定データ紙15を用いて、過去に行った表面粗さの評価試験と異なる規格の表面粗さに関する規格に適合するかの評価を行う。
An operator newly performs a surface roughness evaluation test using the surface roughness measuring device 1 when performing a standard evaluation test related to a surface roughness of a standard different from a surface roughness evaluation test performed in the past. Instead, using the surface roughness
なお、本実施形態では、過去に行った表面粗さに関する規格と異なる表面粗さに関する規格に適合しているかの評価として、後述する物理量Rkを求めて、表面粗さに関する規格に適合しているかの評価を行うものであるが、これに限らず、表面粗さ測定データ紙15が出力された際に行われた表面粗さに関する規格と異なる表面粗さに関する規格に適合するかの評価であればその表面粗さに関する規格の種類は問わない。
In the present embodiment, as an evaluation of whether or not it conforms to a standard relating to surface roughness that has been performed in the past, a physical quantity Rk described later is obtained and conforms to the standard relating to surface roughness. However, the present invention is not limited to this, and it may be an evaluation whether it conforms to a standard regarding the surface roughness different from the standard regarding the surface roughness performed when the surface roughness
まず、S1において、作業者は、読取手段であるイメージスキャナ160により、この表面粗さ測定データ紙に印刷されている表面粗さ曲線(グラフ)などが読み取られる。
First, in S1, the operator reads the surface roughness curve (graph) printed on the surface roughness measurement data sheet by the
この表面粗さ曲線などを読み取るのは、過去に行った表面粗さの評価試験の結果求められた表面粗さ曲線などを用いて、その表面粗さの評価試験が行われたワークについて過去に行った規格と異なった表面粗さに関する規格に適合するかの評価を行うためである。 This surface roughness curve is read in the past for workpieces that have been subjected to surface roughness evaluation tests using surface roughness curves obtained as a result of surface roughness evaluation tests performed in the past. This is in order to evaluate whether it conforms to a standard relating to surface roughness that is different from the standard performed.
このイメージスキャナ160で読み取られた表面粗さ曲線データなどは、有線または無線によりパソコン165に送信される。
The surface roughness curve data read by the
S2において、イメージスキャナ160から送信された表面粗さ曲線データは、パソコン165に備えられた第1記憶手段であるRAM171に記憶される。
In S <b> 2, the surface roughness curve data transmitted from the
次に、S3において、後述するように、数値データ変換手段の機能を有するCPU174により、第1記憶手段に記憶された表面粗さ曲線データが所定の数値データに変換される。
Next, in S3, as will be described later, the surface roughness curve data stored in the first storage means is converted into predetermined numerical data by the
具体的には、以下に示す方法により、第1記憶手段に記憶された表面粗さデータが所定の数値データに変換される。 Specifically, the surface roughness data stored in the first storage means is converted into predetermined numerical data by the following method.
まず、第1記憶手段に記憶されている表面粗さ曲線データ、すなわち図2に示す表面粗さ測定データ紙に印刷されている表面粗さ曲線(グラフ)を用いて、一定間隔ごとのワークの読取位置(横軸)についての触針の変位量(縦軸)を求める。 First, the surface roughness curve data stored in the first storage means, that is, the surface roughness curve (graph) printed on the surface roughness measurement data sheet shown in FIG. The displacement (vertical axis) of the stylus for the reading position (horizontal axis) is obtained.
この求められた一定間隔ごとのワークの読取位置(横軸)についての触針の変位量を図5(a)に示す。図5(a)は、図2に示す表面粗さ曲線を、ワークの読取位置0.1(ステップ)ごと読み取った触針の変位量を示している。 FIG. 5A shows the displacement of the stylus at the work reading position (horizontal axis) at regular intervals. FIG. 5A shows the displacement amount of the stylus obtained by reading the surface roughness curve shown in FIG. 2 for each workpiece reading position 0.1 (step).
次に、S4において、算出手段の機能を有するCPU174により、数値データ変換手段により変換された数値データから表面粗さの解析データが算出される。
Next, in S4, the analysis data of the surface roughness is calculated from the numerical data converted by the numerical data conversion means by the
この表面粗さの解析データは、ワークの表面粗さが評価すべき表面粗さの規格に適合するか判断するための数値データである。作業者は、この解析データを用いて、表面粗さに関する規格に適合しているかを判断する。 The analysis data of the surface roughness is numerical data for determining whether the surface roughness of the workpiece conforms to the surface roughness standard to be evaluated. The operator uses this analysis data to determine whether the standard for the surface roughness is met.
次に、算出手段により算出される表面粗さの解析データの算出方法について説明する。 Next, a method of calculating the surface roughness analysis data calculated by the calculation means will be described.
まず最初に、図5(a)に示す触針の変位量表の触針の変位量の値の最大値を求める。この触針の変位量の最大値を図5(b)に示す。そして、図5(a)に示す触針の変位量表の各読取位置について、その読取位置の触針の変位量と触針の変位量の最大値(21.1μm)との変位差(触針の変位量の最大値−触針の変位量)を求める(図5参照)。この変位差(最大変位量差)を図5(a)に示す。 First, the maximum value of the stylus displacement amount in the stylus displacement amount table shown in FIG. The maximum value of the displacement amount of the stylus is shown in FIG. Then, for each reading position in the stylus displacement amount table shown in FIG. 5A, the displacement difference (touch) between the stylus displacement amount at the reading position and the maximum value (21.1 μm) of the stylus displacement amount. The maximum value of the displacement amount of the needle−the displacement amount of the stylus is obtained (see FIG. 5). This displacement difference (maximum displacement amount difference) is shown in FIG.
次に、それぞれ最大変位量差に基づいて、その最大変位量差の最大値に対する最大変位量差の割合((最大変位量差/最大変位量差の最大値)×100(%))を求める。 Next, based on each maximum displacement amount difference, a ratio of the maximum displacement amount difference to the maximum value of the maximum displacement amount difference ((maximum displacement amount difference / maximum displacement amount difference) × 100 (%)) is obtained. .
そして、それぞれ求められた最大変位量差の最大値に対する最大変位量差の割合(以下「最大変位量差割合」という)について、所定の最大変位量差割合(たとえば、5%)ごとにそれぞれ区分して、それぞれの区分に属する最大変位量差割合の個数(区分別個数)を集計する。 Then, the ratio of the maximum displacement amount difference to the maximum value of the respective maximum displacement amount differences (hereinafter referred to as “maximum displacement amount difference ratio”) is classified for each predetermined maximum displacement amount difference ratio (for example, 5%). Then, the number of maximum displacement amount difference ratios belonging to each category (number of distinct categories) is totaled.
そして、その集計された区分別個数の最大値を求め、その区分別個数の最大値に対する各区分別個数の割合((区分別個数/区分別個数の最大値)×100)を求める(区分別個数割合)。 Then, the maximum value of the aggregated distinction number is obtained and the ratio of each distinction number to the maximum value of the distinctional number ((divisional number / maximum value of distinction number) × 100) is obtained (divisional number of distinction). Rate).
上記で求められた各区分された最大変位量差割合ごとの区分別個数割合をグラフ化すれば図6に示す負荷曲線が得られる。図6は、物理量Rkを得るための説明図である。 If the division distinct number ratio for each divided maximum displacement amount difference ratio obtained above is graphed, the load curve shown in FIG. 6 is obtained. FIG. 6 is an explanatory diagram for obtaining the physical quantity Rk.
なお、図6に示す負荷曲線は、各区分された最大変位量差割合ごとの区分別個数割合をグラフ化した後、フィルタ処理をしている。 Note that the load curve shown in FIG. 6 is subjected to filtering after graphing the distinct number ratio for each classified maximum displacement amount difference ratio.
次に、この負荷曲線を用いて物理量Rkを求める。 Next, the physical quantity Rk is obtained using this load curve.
この物理量Rkは、表面粗さに関する規格に適合するかの評価を行う際の指標となるもので、作業者は、この物理量Rkをもとに表面粗さに関する基準に適合しているかを判断する。この場合の物理量Rkは、
物理量Rk = 最大変位量差の最大値×負荷率−補正傾き
の式により求めることができる。
The physical quantity Rk serves as an index for evaluating whether the physical quantity Rk conforms to the standard relating to the surface roughness, and the operator determines whether the physical quantity Rk conforms to the standard relating to the surface roughness based on the physical quantity Rk. . The physical quantity Rk in this case is
Physical quantity Rk = maximum displacement amount difference × load factor−corrected slope.
まず、物理量Rkを求めるために負荷率を求める。この負荷率は、表面粗さの粗さ度合いを示すものであり、負荷率が小さいほうが、全体的に表面粗さの度合いが小さくなる。 First, the load factor is obtained in order to obtain the physical quantity Rk. This load factor indicates the degree of roughness of the surface roughness. The smaller the load factor, the smaller the degree of surface roughness overall.
負荷率は、後述する等価曲線から求めることができる。まず最初に、その等価直線の求め方について説明する。この等価曲線は、負荷曲線について40%長等価直線を引くことにより求めることができる。図6にその等価直線を示す。図6では、最大変位量差割合が0%〜40%までの40%長等価直線を引くことにより等価直線を求めている。 The load factor can be obtained from an equivalent curve described later. First, how to obtain the equivalent straight line will be described. This equivalent curve can be obtained by drawing a 40% long equivalent line for the load curve. FIG. 6 shows the equivalent straight line. In FIG. 6, the equivalent straight line is obtained by drawing a 40% long equivalent straight line with a maximum displacement amount difference ratio of 0% to 40%.
そして、この等価直線の最大変位量差割合0%での値と100%での値の差を求めることにより、負荷率を求めることができる。すなわち、負荷率は、等価曲線について、最大変位差割合0%の値−最大変位差割合100%の値、を算出することにより求めることができる。本実施形態では、負荷率は8%と求められる(図6参照)。
And a load factor can be calculated | required by calculating | requiring the difference of the value in the maximum displacement
次に、傾き補正を求める。この傾き補正は、ワークの勾配に関する触針12の変位量を削除するためのものである。すなわち、ワークに勾配があれば、そのワークの勾配の分だけ触針12が変化することから、触針12の変位量は、表面粗さに関する変位量にワークの勾配に関する変位量を加えたものとなり、実際の表面粗さについての触針12の変位量を正確に求めることができなくなる。
Next, inclination correction is obtained. This inclination correction is for deleting the displacement amount of the
このことから、このワークの勾配に関する触針12の変位量を、実施の触針12の変位量から差し引くことにより、表面粗さに関する触針12の変位量を正確に求めることができる。傾き補正は、次のように求めることができる。
From this, the displacement amount of the
すなわち、傾き補正を求めるためには、まず、図2に示す表面粗さ曲線を、位相補償フィルタでフィルタ処理を行い、そのフィルタ処理後の曲線を平均線Aとして平均線Aを算出する。次に、その算出された平均線Aの下の部分を除去した表面粗さ曲線を求め、その求められた表面粗さ曲線を表面粗さ曲線Bとする。そして、その求められた表面粗さ曲線Bを位相補償フィルタでフィルタ処理を行い、そのフィルタ処理後の曲線を平均線Cして平均線Cを求める。最後に、表面粗さ曲線から平均線Cを差し引いて上面平準化粗さ曲線Dを算出する。この算出された上面平準化粗さ曲線Dを用いて、表面粗さの評価範囲の最初の値(本実施形態では0.0(ステップ)の値)と最後の値(本実施形態では95.1(ステップ)の値)の上面平準化粗さ曲線の差(20.4(0.0(ステップ)のとき)−20.1(95.1(ステップ)のとき))を算出することにより、傾き補正(0.3)を求めることができる(図省略)。 That is, in order to obtain inclination correction, first, the surface roughness curve shown in FIG. 2 is subjected to filter processing with a phase compensation filter, and the average line A is calculated using the curve after the filter processing as the average line A. Next, a surface roughness curve obtained by removing a portion below the calculated average line A is obtained, and the obtained surface roughness curve is defined as a surface roughness curve B. Then, the obtained surface roughness curve B is filtered with a phase compensation filter, and the averaged line C is obtained by averaging the curve after the filtering process. Finally, the upper surface leveling roughness curve D is calculated by subtracting the average line C from the surface roughness curve. Using this calculated upper surface leveling roughness curve D, the first value (0.0 (step) value in the present embodiment) and the last value (95. In this embodiment) of the surface roughness evaluation range. 1 (step value)) by calculating the difference (20.4 (when 0.0 (step)) -20.1 (when 95.1 (step))) of the upper surface leveling roughness curve , Tilt correction (0.3) can be obtained (not shown).
そして、最大変位量差の最大値は、図5(b)に示すように21.1(μm)であることから、物理量Rkは、21.1×0.08−0.03(最大変位量差の最大値×負荷率−補正傾き)の式により、物理量Rk=1.39と求めることができる。 Since the maximum value of the maximum displacement difference is 21.1 (μm) as shown in FIG. 5B, the physical quantity Rk is 21.1 × 0.08−0.03 (maximum displacement amount). The physical quantity Rk = 1.39 can be obtained from the equation: (maximum difference × load factor−correction slope).
この物理量Rkがワークの表面粗さの解析データであり、作業者は、この物理量Rkをもとに、表面粗さに関する評価を行う。すなわち、物理量Rkが表面粗さの基準である所定値以下であれば、そのワークについての表面粗さ試験が合格ということになる。 This physical quantity Rk is the analysis data of the surface roughness of the workpiece, and the worker makes an evaluation regarding the surface roughness based on the physical quantity Rk. That is, if the physical quantity Rk is equal to or less than a predetermined value that is a reference for surface roughness, the surface roughness test for the workpiece is acceptable.
次に、S5において、上述した算出手段により求められえた解析データである物理量Rkをパソコン165に備えられた第2記憶手段の機能をも有するRAM171に記憶する。
Next, in S5, the physical quantity Rk, which is analysis data obtained by the calculation means described above, is stored in the
なお、本実施形態では、第1記憶手段と第2記憶手段をともにRAM171として説明したが、これに限らず、第2記憶手段を第1記憶手段であるRAM171が設けられているパソコン165内において第1記憶手段と別個に設けてもよい。
In the present embodiment, both the first storage means and the second storage means have been described as the
次に、S6において、RAM171に記憶された物理量Rkと 表面粗さ曲線などの測量データが出力手段であるプリンタ176から出力される。
Next, in S6, survey data such as the physical quantity Rk and the surface roughness curve stored in the
これにより、過去に行った表面粗さの評価試験の結果出力された表面粗さ測定データ紙を所持している場合には、過去に行った表面粗さの評価試験とは異なる表面粗さに関する規格の評価試験を行うときでも、新たにその表面粗さに関する規格に沿った評価試験を行う必要がなく、過去に行った評価試験の結果出力された表面粗さ測定データ紙15を用いて、その表面粗さに関する規格の評価を行うことができる。
In this way, if you have a surface roughness measurement data sheet that was output as a result of an evaluation test of the surface roughness conducted in the past, it is related to the surface roughness that is different from the evaluation test of the surface roughness conducted in the past Even when performing an evaluation test of a standard, it is not necessary to newly perform an evaluation test in accordance with the standard regarding the surface roughness, and using the surface roughness
これにより、表面粗さの評価に要する費用的また時間的負担などが軽減できるとともに、過去に行った表面粗さ測定データ紙があれば、場所を選ばずその表面粗さに関する規格の評価を行うことができるので、作業効率もよくなる。 As a result, the cost and time burden required for the evaluation of the surface roughness can be reduced, and if there is a data sheet for surface roughness measurement performed in the past, the standard for the surface roughness can be evaluated regardless of the location. Work efficiency is also improved.
以下、本発明の変形例について説明する。 Hereinafter, modifications of the present invention will be described.
(1)本実施形態では、第1記憶手段と第2記憶手段をともにRAM171として説明したが、これに限らず第2記憶手段を第1記憶手段であるRAM171が設けられているパソコン165と別個のパソコン(図示略)内に設けるようにしてもよい。
(1) In the present embodiment, both the first storage means and the second storage means have been described as the
この場合、数値データ変換手段による数値データの変換、算出手段による解析データの算出も、第1の記憶手段に測量データを記憶したパソコンと異なるパソコンにより行われる。 In this case, the conversion of the numerical data by the numerical data conversion means and the calculation of the analysis data by the calculation means are also performed by a personal computer different from the personal computer storing the survey data in the first storage means.
(2)本実施形態では、読取手段として、イメージスキャナ160を用いて表面粗さ測定データ紙15に印刷された表面粗さ曲線を読み取るようにしたが、これに限らず、CCDカメラにより、表面粗さ測定データ紙15に印刷された表面粗さ曲線を読み取るようにしてもよい。
(2) In the present embodiment, the surface roughness curve printed on the surface roughness
この場合、CCDカメラで読み取られた表面粗さ曲線に関するデータ(表面粗さ曲線などのデータ)は、CCDカメラと有線又は無線により結ばれているパソコン165のマイクロコンピュータ172に送信される。その後、イメージスキャナ160で読み取られた表面粗さ曲線に関するデータと同様の処理が行われる。
In this case, data relating to the surface roughness curve read by the CCD camera (data such as the surface roughness curve) is transmitted to the
(3)本実施形態では、第1記憶手段として、パソコン165に備えられたマイクロコンピュータ172のRAM171を用いて説明したが、これに限らず、イメージスキャナ160またはCCDカメラからパソコン165に送信された表面粗さ曲線データを記憶するコンピュータ読取可能な記録媒体を第1記憶手段としてもよい。
(3) In the present embodiment, the first storage means is described using the
このように、表面粗さ曲線データを記憶するコンピュータ読取可能な記録媒体を用いることにより、作業者は、場所を選ばず表面粗さの解析データを得ることができる。すなわち、作業者は、その記録媒体を使用して、他のパソコンにより、数値データ変換手段による数値データの変換、算出手段による解析データの算出などを行うことができ、表面粗さの評価についての作業効率が向上する。 Thus, by using a computer-readable recording medium that stores surface roughness curve data, an operator can obtain surface roughness analysis data regardless of location. That is, the operator can use the recording medium to perform numerical data conversion by the numerical data conversion means, calculation of analysis data by the calculation means, etc., by other personal computers. Work efficiency is improved.
なお、このコンピュータ読取可能な記録媒体として、具体的には、パソコン165のCDROM読出実体に挿入可能なCDROM、パソコン165のDVD読出実体に挿入可能なデジタルビデオディスク(DVD)、またはパソコン165のフロッピー(登録商標)ディスク読取装置に挿入可能なフロッピー(登録商標)ディスクなどが用いられる。
As the computer-readable recording medium, specifically, a CDROM that can be inserted into a CDROM reading entity of the
(4)本実施形態では、解析データとして、物理量Rkを用いたが、これに限らず、表面粗さに関する規格に適合するかの解析を行った結果のデータであれば、物理量Rkに限定されるものではない。 (4) In the present embodiment, the physical quantity Rk is used as the analysis data. However, the present invention is not limited to this, and any data obtained as a result of analyzing whether it conforms to the standard regarding the surface roughness is limited to the physical quantity Rk. It is not something.
(5)本実施形態では、被測定物の表面形状に従って変位する触針の変位量をグラフ化して印刷された表面粗さ測定データ紙を用いて、被測定物の表面粗さの解析データを出力するものであったが、これに限らず、被測定物の表面形状に従って変位する触針の変位量をグラフ化した表面粗さ測定データが掲載された出版物を用いて、その出版物に掲載された表面粗さ測定データから、被測定物の表面粗さの解析データを出力してもよい。 (5) In the present embodiment, analysis data of the surface roughness of the object to be measured is obtained using a surface roughness measurement data sheet printed by graphing the displacement of the stylus that is displaced according to the surface shape of the object to be measured. However, the publication is not limited to this, and a publication containing surface roughness measurement data in which the displacement of the stylus that is displaced according to the surface shape of the object to be measured is graphed is used in the publication. Analysis data of the surface roughness of the object to be measured may be output from the published surface roughness measurement data.
この場合、読取手段により、出版物に掲載された触針の変化量のグラフを読み取ることとなり、その他は本実施形態と同様である。 In this case, the reading means reads the graph of the amount of change of the stylus published in the publication, and the others are the same as in this embodiment.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 表面粗さ測定装置、2 測定器、3 マイコン本体、4 キーボード、6 ディプレイ、7 プリンタ、12 触針、15 表面粗さ測定データ紙、160 イメージスキャナ、165 パソコン、171 RAM、172 マイクロコンピュータ、174 CPU、176 プリンタ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Surface roughness measuring apparatus, 2 measuring device, 3 microcomputer main body, 4 keyboard, 6 display, 7 printer, 12 stylus, 15 surface roughness measurement data paper, 160 image scanner, 165 personal computer, 171 RAM, 172
Claims (4)
表面粗さ測定データ紙に印刷された触針の変化量のグラフを読み取る読取手段と、
該読取手段により読み取られた触針の変化量のグラフを測定データとして記憶する第1記憶手段と、
該第1記憶手段に記憶された測定データを所定の数値データに変換する数値データ変換手段と、
該数値データ変換手段により変換された数値データから表面粗さの解析データを算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された解析データを記憶する第2記憶手段と、
該第2記憶手段に記憶されている解析データを出力する出力手段と、を有することを特徴とする表面粗さデータ解析システム。 Surface roughness data analysis system that outputs the surface roughness analysis data of the object to be measured using the surface roughness measurement data paper printed by graphing the displacement amount of the stylus displaced according to the surface shape of the object to be measured In
Reading means for reading a graph of the amount of change of the stylus printed on the surface roughness measurement data paper;
First storage means for storing, as measurement data, a graph of the amount of change in the stylus read by the reading means;
Numerical data conversion means for converting the measurement data stored in the first storage means into predetermined numerical data;
Calculation means for calculating analysis data of surface roughness from the numerical data converted by the numerical data conversion means;
Second storage means for storing analysis data calculated by the calculation means;
An output means for outputting the analysis data stored in the second storage means.
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GB2469436A (en) * | 2009-02-09 | 2010-10-20 | Inzpire Ltd | Method and apparatus for generating and storing graph representation data |
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