JP2019152531A - 形状測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カバー内部の温度を短時間で安定させて高精度な測定を行う形状測定装置を提供する。【解決手段】装置本体を囲繞する第１カバーと、温調した空気を第２カバーによって区画された本体室及び被測定物室にそれぞれ第１風量及び第２風量で送風する温調機と、本体室の温度に応じて温調機の送風温度を設定する温度設定部と、被測定物室の温度に応じて第１風量及び第２風量の比率を設定する風量比設定部と、を備えた形状測定装置によって上記課題を解決する。【選択図】図２

Description

本発明は形状測定装置に係り、特にカバーによって覆われた形状測定装置に関する。

被測定物であるワークに接触子を接触させ、ワークと接触子とを相対移動させることでワークの形状を測定する形状測定装置が知られている。例えば、ワークの真円度を測定する形状測定装置として、真円度測定機が知られている（特許文献１参照）。真円度測定機は、ベースと、ベースに配置され、上面にワークを載置して回転する回転テーブルと、ベースに立設されたコラムと、鉛直方向に移動自在にコラムに支持されたキャリッジと、水平方向に移動自在にキャリッジに支持されたアームと、アームに支持され、回転テーブルに載置されたワークの表面に接触する測定子の変位を検出する検出器と、を備えている。

特開２０１６−６５７５１号公報

真円度測定機は、測定環境下の熱及び風の外乱の影響によりベース及びコラムに温度勾配が発生すると、測定精度が悪化する。これを防止するため、装置本体をカバーで覆い、カバー内を温調機によって温調することが考えられる。

しかしながら、温調されたカバー内部の温度とは異なる温度の被測定物が回転テーブルに載置されると、その温度が装置本体に伝達されることでベース及びコラムに温度勾配が発生し、測定精度が悪化するという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、カバー内部の温度を短時間で安定させて高精度な測定を行う形状測定装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために形状測定装置の一の態様は、被測定物に接触子を接触させ、被測定物と接触子とを相対移動させて被測定物の形状を測定する形状測定装置において、装置本体を囲繞する第１カバーと、第１カバーの内部の空間を、少なくとも装置本体の一部が配置される本体室と少なくとも被測定物が配置される被測定物室とに区画し、装置本体の一部が挿通する開口部を有する第２カバーと、送風温度に温調した空気を本体室及び被測定物室にそれぞれ第１風量及び第２風量で送風する温調機と、本体室の温度を測定する第１温度計と、被測定物室の温度を測定する第２温度計と、本体室の温度に応じて送風温度を設定する温度設定部と、被測定物室の温度に応じて第１風量及び第２風量の比率を設定する風量比設定部と、を備えた形状測定装置である。

本態様によれば、本体室の温度に応じて温調機の送風温度を制御し、被測定物室の温度に応じて第１風量及び第２風量を制御するようにしたので、カバー内部の温度を短時間で安定させて高精度な測定を行うことができる。

風量比設定部は、被測定物室の温度が一定範囲内の場合は第２風量よりも第１風量を大きくし、被測定物室の温度が一定範囲を超えた場合は第１風量よりも第２風量を大きくすることが好ましい。これにより、カバー内部の温度を短時間で安定させることができる。

第１カバーの外部と本体室とを連通する排気口を備え、被測定物室に送風された空気は、開口部及び本体室を経由して排気口から排気されることが好ましい。これにより、本体室の温度を短時間で安定させることができる。

温調機は、単一の温調機であることが好ましい。なお、送風温度に温調した空気を本体室に第１風量で送風する第１温調機と送風温度に温調した空気を被測定物室に第２風量で送風する第２温調機との２台の温調機を用いる態様も可能である。

装置本体は、ベースと、ベースに配置され、上面にワークを載置して回転する回転テーブルと、ベースに立設されたコラムと、鉛直方向に移動自在にコラムに支持されたキャリッジと、水平方向に移動自在にキャリッジに支持されたアームと、アームに支持される検出器であって、回転テーブルに載置されたワークの表面に接触する測定子の変位を検出する検出器と、を有し、第２カバーの開口部は、回転テーブルが挿通する第１開口部及びアームが挿通する第２開口部を有し、第２カバーは、ベース及びコラムに支持されることが好ましい。これにより、真円度測定を行う形状測定装置に適用することができる。

本発明によれば、カバー内部の温度を安定させて高精度な測定を行うことができる。

真円度測定機の外観斜視図 真円度測定機の構成概要図 真円度測定機の電気的構成を示すブロック図 真円度測定機の温調制御の処理を示すフローチャート 真円度測定機の各位置の温度の遷移を示す図 真円度測定機の各位置の温度の遷移を示す図 真円度測定機の構成概要図

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について詳説する。

〔第１の実施形態〕
＜真円度測定機の構成＞
図１は、本実施形態に係る形状測定装置の一例である真円度測定機１０の外観斜視図である。また、図２は、真円度測定機１０の構成概要図である。

図１及び図２に示すように、真円度測定機１０は、本体ベース１２、回転テーブル１４、コラム１６、キャリッジ１８、アーム２０、検出器２２、及び測定子２４からなる本体部２６（装置本体の一例）、除振台２８、第１カバー３０、第２カバー５０、及び精密温調機７０等を備えて構成される。なお、図１では精密温調機７０の図示を省略している。

除振台２８は、パッシブ式又はアクティブ式の除振装置である。除振台２８は、上面の除振面２８Ａの振動を低減する。本体ベース１２は、除振台２８の除振面２８Ａに載置される。これにより、外乱により本体ベース１２に発生する振動が抑制される。

本体ベース１２には、被測定物であるワークＷを載置する回転テーブル１４が設けられている。回転テーブル１４は、±Ｘ方向微動つまみ（不図示）及び±Ｙ方向微動つまみ（不図示）によって±Ｘ方向及び±Ｙ方向に微動送りがされ、±Ｘ方向傾斜つまみ（不図示）及び±Ｙ方向傾斜つまみ（不図示）によって±Ｘ方向及び±Ｙ方向に傾斜が調整されるようになっている。

なお、±Ｘ方向、±Ｙ方向、及び±Ｚ方向は互いに直交する方向であり、±Ｘ方向は水平方向（後述するアーム２０の移動方向）、±Ｙ方向は±Ｘ方向に直交する水平方向、±Ｚ方向は鉛直方向（後述するキャリッジ１８の移動方向）である。以下において、＋Ｘ方向を左、−Ｘ方向を右、＋Ｙ方向を手前、−Ｙ方向を奥、＋Ｚ方向を上、−Ｚ方向を下、と表記する場合があるが、これらの語句は説明のために便宜上使用するものであり、装置を使用する際の向きを限定するものではない。

本体ベース１２の内部には、回転テーブル１４に連結されるモータ（不図示）が備えられている。回転テーブル１４は、±Ｚ方向に平行な回転軸を中心に回転する。

回転テーブル１４の上面には、ワークＷが載置される。ワークＷは、その中心軸が回転テーブル１４の回転軸と同軸上となるように載置される。回転テーブル１４に載置されたワークＷは、回転テーブル１４とともに回転軸を中心に回転する。

また、本体ベース１２上には、±Ｚ方向に延びるコラム１６が立設され、コラム１６にはキャリッジ１８が±Ｚ方向に移動自在に支持されている。キャリッジ１８は、モータ（不図示）の駆動により±Ｚ方向に移動する。

キャリッジ１８には、アーム２０が±Ｘ方向に移動自在に支持されている。アーム２０は、モータ（不図示）の駆動により±Ｘ方向に移動する。

アーム２０の先端には検出器２２が着脱可能に取り付けられる。検出器２２は、ワークＷの表面に接触する測定子２４を備えている。検出器２２は、例えば、差動変圧器を用いた電気マイクロメータが使用される。検出器２２は、回転テーブル１４とともに回転するワークＷの表面に測定子２４を接触させ、測定子２４の変位を検出することで、ワークＷの表面性状を測定する。

キャリッジ１８の±Ｚ方向の移動及びアーム２０の±Ｘ方向の移動により、検出器２２の±Ｚ方向及び±Ｘ方向の位置を変更することができる。

真円度測定機１０は、床１の設置面１Ａに載置される。詳細には、除振台２８及び第１カバー３０がＸＹ平面に平行な設置面１Ａに載置される。

第１カバー３０は、本体部２６及び除振台２８の、前方向、後方向、右方向、左方向、及び上方向を囲繞する。第１カバー３０は、それぞれ板状の部材で構成される前面カバー３２、背面カバー３４、左側面カバー３６、右側面カバー３８、及び上面カバー４０を備えている。

前面カバー３２及び背面カバー３４は、それぞれＸＺ平面に平行に、かつ一定の間隔を持って立設される。左側面カバー３６及び右側面カバー３８は、それぞれＹＺ平面に平行に、かつ一定の間隔を持って立設される。左側面カバー３６及び右側面カバー３８は、それぞれ前面カバー３２及び背面カバー３４を連結する。上面カバー４０は、ＸＹ平面に平行に配置され、前面カバー３２、背面カバー３４、左側面カバー３６、及び右側面カバー３８の上端を連結する。

左側面カバー３６の下部には、第１カバー３０の外部と本体室６０Ａとを連通する第１排気口３０Ｃが設けられている。右側面カバー３８の下部には、第１カバー３０の外部と本体室６０Ａとを連通する第２排気口３０Ｄが設けられている。また、右側面カバー３８は、その上部に左側に傾斜する傾斜部３８Ａを有しており、傾斜部３８Ａにおいて上面カバー４０と連結される。

第１カバー３０には断熱材が設けられる。ここでは、第１カバー３０の内側に断熱材が貼り付けられている。

第１カバー３０の外面は白色である。また、第１カバー３０の外面は、光及び赤外線の反射率の高い、光及び赤外線の非吸収材料で塗装されている。さらに、第１カバー３０の外面は、コラム１６の上端の高さの位置から本体ベース１２の下端の高さの位置まで、±Ｚ方向に平行に設けられた無段差形状である。

真円度測定機１０は、第２カバー５０を備えている。第２カバー５０は、光及び赤外線を透過させない素材によって構成される。第２カバー５０は、第１カバー３０の内部を少なくとも本体ベース１２、コラム１６、キャリッジ１８（装置本体の一部の一例）、及び除振台２８を収容する本体室６０Ａと、少なくともワークＷを収容するワーク室６０Ｂ（被測定物室の一例）とに区画する。

第２カバー５０は、水平部５０Ａ及び垂直部５０Ｂから構成される。水平部５０ＡはＸＹ平面に水平に配置される。また、垂直部５０ＢはＹＺ平面に水平に配置される。ワーク室６０Ｂの背面、左側面、右側面、上面、及び底面は、それぞれ背面カバー３４、左側面カバー３６、垂直部５０Ｂ、上面カバー４０、及び水平部５０Ａによって構成される。なお、ワーク室６０Ｂの前面については後述する。

第２カバー５０は、除振台２８の除振面２８Ａに連動して支持される。ここでは、第２カバー５０は、水平部５０Ａが支持部５２Ａにより本体ベース１２に支持され、垂直部５０Ｂが支持部５２Ｂによりコラム１６に支持される。

また、第２カバー５０には、水平部５０Ａに開口部５４Ａ（第１開口部の一例）が、垂直部５０Ｂに開口部５４Ｂ（第２開口部の一例）が設けられている。開口部５４Ａには回転テーブル１４が挿通し、開口部５４Ｂには、アーム２０が挿通する。開口部５４Ａ及び５４Ｂは、それぞれ本体ベース１２及びコラム１６を基準として位置合わせされている。

第１カバー３０と第２カバー５０とは、可撓性を有する材質を用いて接続される。ここでは、第１カバー３０の左側面カバー３６と第２カバー５０の水平部５０Ａとが可撓性部材５６Ａによって接続され、第１カバー３０の上面カバー４０と第２カバー５０の垂直部５０Ｂとが可撓性部材５６Ｂによって接続されている。可撓性部材５６Ａ及び５６Ｂは、それぞれ略気密性を有している。

このように、真円度測定機１０は、第１カバー３０及び第２カバー５０により、本体部２６が外部の熱、光、及び風から遮断されている。

前面カバー３２は、本体室６０Ａの前面を覆っている。前面カバー３２は、左側面カバー３６と連結される左前面カバー３２Ａ、及び右側面カバー３８と連結される右前面カバー３２Ｂから構成される。

左前面カバー３２Ａ及び右前面カバー３２Ｂは、それぞれＸＺ平面に平行に配置される。また、右前面カバー３２Ｂは、左前面カバー３２Ａよりも手前側に配置される。右前面カバー３２Ｂの左端には奥側に向けて傾斜する傾斜部３２Ｃが設けられており、右前面カバー３２Ｂは、傾斜部３２Ｃにおいて左前面カバー３２Ａと連結される。

第１カバー３０のワーク室６０Ｂの前面には、ワーク室６０ＢにワークＷを出し入れするための開閉機構である扉３２Ｄが設けられている。扉３２Ｄは、透明な部材で構成される窓部３２Ｅを有している。ここでは、扉３２Ｄの全体を透明な部材で構成し、扉３２Ｄ全体が窓部３２Ｅとして機能している。

第１カバー３０の内側には、扉３２Ｄを第１カバー３０の内面に沿ってスライドさせるためのガイド部（不図示）が設けられている。ユーザが扉３２Ｄを左側にスライドすると、扉３２Ｄはガイド部に沿って移動し開状態となり、ワーク室６０Ｂが開放される。図１は、扉３２Ｄが開状態の様子を示している。

ワーク室６０Ｂの扉３２Ｄを挟んだ位置には、操作部３２Ｆが設けられている。操作部３２Ｆは、ユーザが真円度測定機１０を操作するための入力インターフェースである。

上面カバー４０には、第１吸気口３０Ａ及び第２吸気口３０Ｂが設けられている。第１吸気口３０Ａは、第１カバー３０の外部と本体室６０Ａとを連通している。第２吸気口３０Ｂは、第１カバー３０の外部とワーク室６０Ｂとを連通している。

精密温調機７０は、所望の温度に対して例えば±０．１℃、又はそれ以上の精度で空気を温調して供給する単一の温調機である。精密温調機７０は、第１送風口７０Ａ及び第２送風口７０Ｂが設けられている。精密温調機７０は、第１送風口７０Ａ及び第２送風口７０Ｂから、それぞれ所望の送風量の温調空気を吹き出して供給する。

第１送風口７０Ａ及び第１吸気口３０Ａは、第１ダクト７２Ａによって接続されている。また、第２送風口７０Ｂ及び第２吸気口３０Ｂは、第２ダクト７２Ｂによって接続されている。これにより、精密温調機７０は、本体室６０Ａ及びワーク室６０Ｂにそれぞれ温調空気を供給することができる。

なお、精密温調機７０は、後述するように温調の主対象を本体室６０Ａ及びワーク室６０Ｂのいずれかに切り替えることができる。

本体室６０Ａに供給された温調空気は、第１排気口３０Ｃ及び第２排気口３０Ｄから第１カバー３０の外部へ排出される。また、ワーク室６０Ｂに供給された温調空気は、第２カバー５０に設けられた開口部５４Ａ及び５４Ｂから本体室６０Ａを経由して、第１排気口３０Ｃ及び第２排気口３０Ｄから第１カバー３０の外部へ排出される。

本体室６０Ａには、本体室６０Ａの内部の温度を測定するための第１温度計６２Ａが設けられている。第１温度計６２Ａは、例えば本体ベース１２及びコラム１６に近接する位置に配置される。

ワーク室６０Ｂには、ワーク室６０Ｂの内部の温度を測定するための第２温度計６２Ｂが設けられている。第２温度計６２Ｂは、例えばワークＷに近接する位置に配置される。

第１温度計６２Ａ及び第２温度計６２Ｂは、それぞれサーミスタ等の温度センサが用いられ、測定結果をデジタル信号として出力する。

＜真円度測定機の電気的構成＞
図３は、真円度測定機１０の電気的構成を示すブロック図である。

図３に示すように、精密温調機７０は、加熱冷却部７４及び風量比変更部７６を有している。加熱冷却部７４は、第１カバー３０の外部から取り込んだ空気を加熱する不図示のヒータと、第１カバー３０の外部から取り込んだ空気を低圧冷媒と熱交換させて冷却する不図示の熱交換器と、を含んで構成される。

風量比変更部７６は、加熱冷却部７４によって温調された温調空気を第１ダクト７２Ａ及び第２ダクト７２Ｂから送風する不図示のファンと、第１ダクト７２Ａから送風される第１送風量及び第２ダクト７２Ｂから送風される第２送風量の比率を変更するための不図示のルーバーと、を備えている。

また、図３に示すように、真円度測定機１０は制御部８０を備えている。制御部８０は、真円度測定制御部８２、温度設定部８４、及び風量比設定部８６を有している。

真円度測定制御部８２は、本体部２６の回転テーブル１４、キャリッジ１８、及びアーム２０を制御して検出器２２をワークＷの所望の位置に接触させるとともに、測定子２４の変位を検出してワークＷの真円度測定を行う。

温度設定部８４は、第１温度計６２Ａの測定結果に応じて加熱冷却部７４を制御し、送風する空気の温度を調整する。風量比設定部８６は、第２温度計６２Ｂの測定結果に応じて風量比変更部７６を制御し、第１風量及び第２風量の比率を調整する。

制御部８０としては、例えば汎用的なＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。１つのＣＰＵで真円度測定制御部８２、温度設定部８４、及び風量比設定部８６の機能を実現してもよいし、真円度測定制御部８２、温度設定部８４、及び風量比設定部８６にそれぞれ対応するＣＰＵによってそれぞれの機能を実現してもよい。ＣＰＵは、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されている各種プログラムをＲＡＭ（Random Access Memory）に展開し、ＲＡＭに展開されたプログラムを実行する。ＣＰＵに代えて、又はＣＰＵとともに、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を用いてもよい。

＜真円度測定機の温調制御＞
図４は、制御部８０による真円度測定機１０の温調制御の処理を示すフローチャートである。真円度測定機１０の電源が投入されると、制御部８０は、真円度測定の有無にかかわらず、精密温調機７０による本体室６０Ａ及びワーク室６０Ｂの温調制御を開始する。

ステップＳ１では、制御部８０は、精密温調機７０を初期設定する。ここでは、温度設定部８４は、送風する空気の温度である送風温度Ｔ_Ｏを本体室６０Ａの設定温度Ｔ_Ｓに設定する。また、風量比設定部８６は、不図示のファンによる全風量を１００とした場合の本体室６０Ａへの第１風量を８０、ワーク室６０Ｂへの第２風量を２０として振り分ける。即ち、第１風量と第２風量との比率を８０：２０に設定する。

第１温度計６２Ａ及び第２温度計６２Ｂは、それぞれ本体室６０Ａ及びワーク室６０Ｂの温度を随時測定する。ステップＳ２では、温度設定部８４は第１温度計６２Ａの測定結果を取得し、風量比設定部８６は第２温度計６２Ｂの測定結果を取得する。

ステップＳ３では、温度設定部８４は、第１温度計６２Ａの測定結果である本体室６０Ａの測定温度Ｔ_Ａに基づいて送風温度Ｔ_Ｏを設定する。例えば、設定温度Ｔ_Ｓよりも測定温度Ｔ_Ａの方が高い場合は、送風温度Ｔ_Ｏを設定温度Ｔ_Ｓよりも低い温度に設定する。逆に、設定温度Ｔ_Ｓよりも測定温度Ｔ_Ａの方が低い場合は、送風温度Ｔ_Ｏを設定温度Ｔ_Ｓよりも高い温度に設定する。加熱冷却部７４は、設定された送風温度Ｔ_Ｏに基づいてヒータ及び熱交換器を制御する。

ステップＳ４では、風量比設定部８６は、第２温度計６２Ｂの測定結果であるワーク室６０Ｂの測定温度Ｔ_Ｂが、予め定められた一定範囲内の温度であるか否かを判定する。この一定範囲は、制御部８０の不図示のＲＯＭに記憶されている。ここでは、ワーク室６０Ｂの測定温度Ｔ_Ｂが設定温度Ｔ_Ｓ±０．２℃の範囲の温度であるか否かを判定する。

ワークＷを出し入れするために扉３２Ｄ（図１参照）の開閉動作が行われてワーク室６０Ｂの内部の空気が大量に入れ替わった場合、及び回転テーブル１４に新たに載置されたワークＷの温度がワーク室６０Ｂの内部の温度と異なる場合には、ワーク室６０Ｂの温度が大きく変動する場合がある。風量比設定部８６は、ワーク室６０Ｂの測定温度Ｔ_Ｂが予め定められた一定範囲内の温度であるか否かを判定することで、この温度変動の有無を検出する。

ステップＳ４において、風量比設定部８６が、ワーク室６０Ｂの温度が予め定められた一定範囲内の温度であると判断した場合は、ステップＳ５に移行する。ワーク室６０Ｂの温度が予め定められた一定範囲を超えたと判断した場合は、ステップＳ６に移行する。

ステップＳ５では、第２風量よりも第１風量を大きくする。ここでは、風量比設定部８６は、風量比変更部７６の不図示のルーバーを制御し、第１風量と第２風量との比率を８０：２０に設定する。即ち、精密温調機７０から送風される全風量のうち、８０％を本体室６０Ａに、２０％をワーク室６０Ｂに送風する。このように、ワーク室６０Ｂの温度が設定温度付近で安定している場合は、本体室６０Ａを重点的に温調する。

一方、ステップＳ６では、第１風量よりも第２風量を大きくする。ここでは、風量比設定部８６は、風量比変更部７６の不図示のルーバー制御し、第１風量と第２風量との比率を２０：８０に設定する。即ち、精密温調機７０から送風される全風量のうち、２０％を本体室６０Ａに、８０％をワーク室６０Ｂに送風する。このように、ワーク室６０Ｂの温度が変動した場合は、ワーク室６０Ｂを重点的に温調する。

最後に、制御部８０は、ステップＳ７において温調制御を終了するか否かを判定する。例えば、真円度測定機１０の電源が遮断された場合には、温調制御を終了する。

温調制御を終了する場合は、本フローチャートの処理を終了する。終了しない場合はステップＳ２に戻り、同様の処理を繰り返す。

＜温調制御の効果＞
図５及び図６は、時間ｔ_０において設定温度Ｔ_Ｓより高い温度である温度Ｔ_ＦのワークＷがワーク室６０Ｂに搬入された際の真円度測定機１０の各位置の温度の遷移を示す図である。図５及び図６に示す温度Ｔ_ＷはワークＷ（図２に示す位置Ｐ_Ｗ）の温度、温度Ｔ_Ｌは本体ベース１２の回転テーブル１４に近い側（図２に示す位置Ｐ_Ｌ）の温度、温度Ｔ_Ｒは本体ベース１２のコラム１６に近い側（図２に示す位置Ｐ_Ｒ）の温度である。図５は第１風量と第２風量との比率を８０：２０の一定として送風を行った場合の温度遷移を示しており、図６は図４を用いて説明した温調制御を行った場合の温度遷移を示している。

温度Ｔ_ＦのワークＷがワーク室６０Ｂに搬入されると、この温度がワークＷから回転テーブル１４に伝達される。さらに、回転テーブル１４から本体ベース１２の回転テーブル１４に近い側に伝達され、本体ベース１２を伝達して本体ベース１２のコラム１６に近い側に伝達される。

図５に示す例では、ワークＷの温度Ｔ_Ｗは、時間の経過とともに設定温度Ｔ_Ｓに近づいている。また、本体ベース１２の左側の温度Ｔ_Ｌは、時間ｔ_０から時間ｔ_１まで上昇し、その後設定温度Ｔ_Ｓに向かって低下している。本体ベース１２の右側の温度Ｔ_Ｒは、時間ｔ_０から時間ｔ_２まで上昇し、その後設定温度Ｔ_Ｓに向かって低下している。

本体ベース１２の左右の温度差Ｔ_Ｌ−Ｔ_Ｒは、時間ｔ_３において左側が高いピークとなり、時間ｔ_４において右側が高いピークとなる。その後、温度が均一化され、時間ｔ_５において安定する。

このように、温調制御を行わず、温度の伝導のみで温度を均一化させる場合には、均一化に時間を要し、その間の測定精度低下が大きくなる。

一方、本実施形態に係る真円度測定機１０は、温度Ｔ_ＦのワークＷがワーク室６０Ｂに搬入されてワーク室６０Ｂの温度が変動すると、精密温調機７０が風量比を変更し、ワーク室６０Ｂを重点的に温調する。このため、ワーク室６０Ｂの温度は、温調制御を行わない場合よりも短時間で設定温度Ｔ_Ｓに近づく。したがって、図６に示す例では、ワークＷの温度Ｔ_Ｗは、図５に示す例よりも短時間で設定温度Ｔ_Ｓに近づいている。

また、図６に示すように、本体ベース１２の左側の温度Ｔ_Ｌは、時間ｔ_０から時間ｔ_１１まで上昇し、その後設定温度Ｔ_Ｓに向かって低下している。本体ベース１２の右側の温度Ｔ_Ｒは、時間ｔ_０から時間ｔ_１２まで上昇し、その後設定温度Ｔ_Ｓに向かって低下している。本体ベース１２の左右の温度差Ｔ_Ｌ−Ｔ_Ｒは、時間ｔ_１３において左側が高いピークとなり、時間ｔ_１４において右側が高いピークとなる。その後、時間ｔ_１５において安定している。ワークＷの温度Ｔ_Ｗが図５に示す例よりも短時間で設定温度Ｔ_Ｓに近づくため、ｔ_１＞ｔ_１１、ｔ_２＞ｔ_１２、ｔ_３＞ｔ_１３、ｔ_４＞ｔ_１４、ｔ_５＞ｔ_１５となっている。

このように、ワーク室６０Ｂの温度が変動した場合にワーク室６０Ｂを重点的に温調する温調制御を行うことで、ワーク室６０Ｂの温度及びワークＷの温度が短時間で設定温度Ｔ_Ｓに安定するため、本体部２６の温度がより短時間で均一化され、測定精度への影響が小さくなる。

また、真円度測定機１０によれば、ワーク室６０Ｂに供給された温調空気は、本体室６０Ａを経由して排出される。このため、本体ベース１２の温度がより早く定常状態へ移行する。このため、精度低下が最小限に抑えられ、本体部２６の定常温度状態への復帰が早くなる。

本実施形態では、風量の比率を、温調の主対象を８０％、他方を２０％としたが、この数値に限定されず、適宜決定することができる。即ち、本体室６０Ａを重点的に温調する場合は本体室６０Ａの風量の比率を５１％以上とし、ワーク室６０Ｂを重点的に温調する場合はワーク室６０Ｂの風量の比率が５１％以上とすればよい。

本実施形態では、１台の精密温調機７０を用いた構成としたが、これに限定されず、本体室６０Ａを温調する精密温調機とワーク室６０Ｂを温調する精密温調機との２台の精密温調機を用いた構成としてもよい。ただし、２台の精密温調機を用いた構成の場合は、コストが増加する。また、それぞれの精密温調機からの送風温度を厳密に一致させることは困難であり、本体室６０Ａとワーク室６０Ｂとに温度ムラが発生し、測定精度の低下を引き起こす可能性がある。したがって、本実施形態のように１台の精密温調機を用いた構成が好ましい。

〔第２の実施形態〕
＜真円度測定機の構成＞
図７は、第２の実施形態の真円度測定機１００の構成概要図である。なお、図２に示す構成概要図と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。図７に示すように、真円度測定機１００は、本体ベース１２、回転テーブル１４、コラム１６、キャリッジ１８、アーム２０、検出器２２、測定子２４、除振台２８、精密温調機７０、第１カバー１０２、及び第２カバー１０４等を備えて構成される。

真円度測定機１００は、床１の設置面１Ａに載置される。詳細には、除振台２８及び第１カバー１０２が設置面１Ａに載置される。

第１カバー１０２は、設置面１Ａに載置される。第１カバー１０２は、本体ベース１２、回転テーブル１４、コラム１６、キャリッジ１８、アーム２０、検出器２２、及び測定子２４からなる本体部２６と除振台２８との、前方向、後方向、右方向、左方向、及び上方向を囲繞する。

第２カバー１０４は、除振台２８の除振面２８Ａに載置される。第２カバー１０４は、本体部２６のうち少なくとも本体ベース１２、コラム１６、及びキャリッジ１８を囲繞する。

また、第２カバー１０４には、回転テーブル１４が挿通する開口部１０４Ａ、及びアーム２０が挿通する開口部１０４Ｂが設けられている。

第１カバー１０２の内部の空間は、第２カバー１０４の内部の空間であり、少なくとも本体部２６の一部が配置される本体室１１０Ａと、第２カバー１０４の外部の空間であり、少なくともワークＷが配置されるワーク室１１０Ｂとに区画される。

第１カバー１０２には、ワーク室１１０Ｂを開放する不図示の開口部と、ワーク室１１０ＢへのワークＷの出し入れを行うための不図示の扉が設けられている。

第１カバー１０２の上面には、第１吸気口１０２Ａ及び第２吸気口１０２Ｂが設けられている。また、第２カバー１０４の上面には、第３吸気口１０４Ｃが設けられている。

精密温調機７０の第１送風口７０Ａ及び第３吸気口１０４Ｃは、第１吸気口１０２Ａを介して第１ダクト７２Ａによって接続されている。また、精密温調機７０の第２送風口７０Ｂ及び第２吸気口１０２Ｂは、第２ダクト７２Ｂによって接続されている。これにより、精密温調機７０は、本体室１１０Ａ及びワーク室１１０Ｂにそれぞれ温調空気を供給することができる。

また、第１カバー１０２の左側面下部及び右側面下部には、第１カバー１０２の外部とワーク室１１０Ｂとを連通する第１排気口１０２Ｃ及び第２排気口１０２Ｄが設けられている。

本体室１１０Ａに供給された温調空気は、第２カバー１０４に設けられた開口部１０４Ａ及び１０４Ｂからワーク室１１０Ｂを経由して、第１排気口１０２Ｃ及び第２排気口１０２Ｄから第１カバー３０の外部へ排出される。また、ワーク室１１０Ｂに供給された温調空気は、第１排気口３０Ｃ及び第２排気口３０Ｄから第１カバー３０の外部へ排出される。

本体室１１０Ａには、本体室１１０Ａの内部の温度を測定するための第１温度計６２Ａが設けられている。ワーク室１１０Ｂには、ワーク室１１０Ｂの内部の温度を測定するための第２温度計６２Ｂが設けられている。

真円度測定機１００の電気的構成は、図３に示したブロック図と同様である。また、真円度測定機１００の温調制御の処理は、図４に示した温調制御の処理と同様である。即ち、ワーク室１１０Ｂの温度が安定している場合には、精密温調機７０によって本体室１１０Ａを重点的に温調し、ワーク室１１０Ｂの温度が変動すると精密温調機７０によってワーク室１１０Ｂを重点的に温調する。

このように制御することで、本体部２６の温度がより短時間で均一化され、測定精度への影響が小さくなる。

＜その他＞
ここでは、真円度測定機について説明したが、被測定物に接触子を接触させ、被測定物と接触子とを相対移動させて被測定物の形状を測定する形状測定装置に適用することができる。

本発明の技術的範囲は、上記の実施形態に記載の範囲には限定されない。各実施形態における構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各実施形態間で適宜組み合わせることができる。

１ 床
１Ａ 設置面
１０ 真円度測定機
１２ 本体ベース
１４ 回転テーブル
１６ コラム
１８ キャリッジ
２０ アーム
２２ 検出器
２４ 測定子
２６ 本体部
２８ 除振台
２８Ａ 除振面
３０ 第１カバー
３０Ａ 第１吸気口
３０Ｂ 第２吸気口
３０Ｃ 第１排気口
３０Ｄ 第２排気口
３２ 前面カバー
３２Ａ 左前面カバー
３２Ｂ 右前面カバー
３２Ｃ 傾斜部
３２Ｄ 扉
３２Ｅ 窓部
３２Ｆ 操作部
３４ 背面カバー
３６ 左側面カバー
３８ 右側面カバー
３８Ａ 傾斜部
４０ 上面カバー
５０ 第２カバー
５０Ａ 水平部
５０Ｂ 垂直部
５２Ａ 支持部
５２Ｂ 支持部
５４Ａ 開口部
５４Ｂ 開口部
５６Ａ 可撓性部材
５６Ｂ 可撓性部材
６０Ａ 本体室
６０Ｂ ワーク室
６２Ａ 第１温度計
６２Ｂ 第２温度計
７０ 精密温調機
７０Ａ 第１送風口
７０Ｂ 第２送風口
７２Ａ 第１ダクト
７２Ｂ 第２ダクト
７４ 加熱冷却部
７６ 風量比変更部
８０ 制御部
８２ 真円度測定制御部
８４ 温度設定部
８６ 風量比設定部
１００ 真円度測定機
１０２ 第１カバー
１０２Ａ 第１吸気口
１０２Ｂ 第２吸気口
１０２Ｃ 第１排気口
１０２Ｄ 第２排気口
１０４ 第２カバー
１０４Ａ 開口部
１０４Ｂ 開口部
１０４Ｃ 第３吸気口
１１０Ａ 本体室
１１０Ｂ ワーク室
Ｐ_Ｌ 位置
Ｐ_Ｒ 位置
Ｐ_Ｗ 位置
Ｗ ワーク

Claims (5)

1. 被測定物に接触子を接触させ、前記被測定物と前記接触子とを相対移動させて前記被測定物の形状を測定する形状測定装置において、
   装置本体を囲繞する第１カバーと、
   前記第１カバーの内部の空間を、少なくとも前記装置本体の一部が配置される本体室と少なくとも前記被測定物が配置される被測定物室とに区画し、前記装置本体の一部が挿通する開口部を有する第２カバーと、
   送風温度に温調した空気を前記本体室及び前記被測定物室にそれぞれ第１風量及び第２風量で送風する温調機と、
   前記本体室の温度を測定する第１温度計と、
   前記被測定物室の温度を測定する第２温度計と、
   前記本体室の温度に応じて前記送風温度を設定する温度設定部と、
   前記被測定物室の温度に応じて前記第１風量及び前記第２風量の比率を設定する風量比設定部と、
   を備えた形状測定装置。
2. 前記風量比設定部は、前記被測定物室の温度が一定範囲内の場合は前記第２風量よりも前記第１風量を大きくし、前記被測定物室の温度が前記一定範囲を超えた場合は前記第１風量よりも前記第２風量を大きくする請求項１に記載の形状測定装置。
3. 前記第１カバーの外部と前記本体室とを連通する排気口を備え、
   前記被測定物室に送風された空気は、前記開口部及び前記本体室を経由して前記排気口から排気される請求項１又は２に記載の形状測定装置。
4. 前記温調機は、単一の温調機である請求項１から３のいずれか１項に記載の形状測定装置。
5. 前記装置本体は、ベースと、前記ベースに配置され、上面にワークを載置して回転する回転テーブルと、前記ベースに立設されたコラムと、鉛直方向に移動自在に前記コラムに支持されたキャリッジと、水平方向に移動自在に前記キャリッジに支持されたアームと、前記アームに支持される検出器であって、前記回転テーブルに載置された前記ワークの表面に接触する測定子の変位を検出する検出器と、を有し、
   前記第２カバーの開口部は、前記回転テーブルが挿通する第１開口部及び前記アームが挿通する第２開口部を有し、
   前記第２カバーは、前記ベース及び前記コラムに支持される請求項１から４のいずれか１項に記載の形状測定装置。

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