JP2020020670A - 真円度測定装置、測定ガイドシステムおよび測定ガイド方法 - Google Patents

Abstract

【課題】対象物を回転テーブルに載置する際、容易かつ的確に回転軸に合わせて載置できるようにすること。【解決手段】本発明の一態様は、対象物を載置する載置面を有する回転テーブルと、回転軸を中心として回転テーブルを回転させる回転台と、対象物の周面の変位を検出する検出器と、回転軸に対する回転テーブルの傾き角度を調整する角度調整機構と、回転テーブルの前記回転軸と直交する平面に沿った位置を調整する位置調整機構と、回転台およびその近傍の映像を取得する映像取得部と、映像に基づく画像を表示する表示部と、表示部に表示される回転テーブル、回転台および対象物の画像を認識して画像の表示空間における回転テーブル、回転台および対象物の位置を認識する位置認識部と、位置認識部で認識した回転テーブル、回転台および対象物の位置に基づき、表示部に表示される画像にガイドを重畳して表示する制御を行う表示制御部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、対象物の真円度や円筒形状を測定する真円度測定装置、測定ガイドシステムおよび測定ガイド方法に関するものである。

対象物の周面に沿った真円度を測定する真円度測定装置は、対象物を回転させる回転テーブルと、回転する対象物の周面の位置を検知する検知部とを備えている。真円度測定装置で測定を行う前には、回転テーブルの回転軸と対象物の中心軸とを一致させる心出しや、両軸の水平位置を一致させる水平出しを行う必要がある。

特許文献１、２および３には、真円度測定装置における心出しおよび水平出しについて開示されている。真円度測定装置において心出しおよび水平出しを行うには、先ず、回転テーブルに載置した対象物の周面に検知部のスタイラスを当てた状態で対象物を回転させ、検出した周面の位置から対象物の中心を求める。そして、この中心と回転テーブルの回転軸とのずれ量を算出し、回転テーブルに内蔵された求心軸を使用して回転テーブルを平行移動および傾斜させ、心出しおよび水平出しを行っている。

特開２０１８−０３６１３０号公報 特開２００１−２０１３４０号公報 特開２００１−２０１３４１号公報

このような真円度測定装置において、心出しや水平出しを行うため、予備的な測定が必要になる。具体的には、対象物を回転テーブルの中心付近に載置して回転テーブルを回転させ、対象物の周面を測定して中心軸の位置を仮に測定する。この測定によって得られた中心軸と回転軸とのずれをなくすように回転テーブルの水平位置および傾斜を調整した後、再度、対象物の周面を測定し、中心軸を求めて軸ずれを調整する。この作業を繰り返すことで、回転テーブルの回転軸と対象物の中心軸とのずれを許容範囲内に収めるようにしている。

このような心出しおよび水平出しの処理を自動的に行う機構も考えられている。しかし、心出しおよび水平出しを行うにあたり、最初に対象物を回転テーブルに載置するときの位置があまりにもずれていると、予備的な測定や自動的な調整に多くの時間が必要となる。また、回転テーブルの調整範囲は水平方向で±５ｍｍ程度、角度で±１度程度であり、ずれ量が多いと回転テーブルの調整範囲で合わせきれないことも起こりえる。

本発明は、対象物を回転テーブルに載置する際、容易かつ的確に回転軸に合わせて載置することができる真円度測定装置、測定ガイドシステムおよび測定ガイド方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、対象物の周面の位置を測定する真円度測定装置であって、対象物を載置する載置面を有する回転テーブルと、回転軸を中心として回転テーブルを回転させる回転台と、回転する対象物の周面の変位を検出する検出器と、回転軸に対する回転テーブルの傾き角度を調整する角度調整機構と、回転テーブルの前記回転軸と直交する平面に沿った位置を調整する位置調整機構と、回転台およびその近傍の映像を取得する映像取得部と、映像に基づく画像を表示する表示部と、表示部に表示される回転テーブル、回転台および対象物の画像を認識して画像の表示空間における回転テーブル、回転台および対象物の位置を認識する位置認識部と、位置認識部で認識した回転テーブル、回転台および対象物の位置に基づき、表示部に表示される画像にガイドを重畳して表示する制御を行う表示制御部と、を備えたことを特徴とする。

このような構成によれば、真円度測定装置で測定を行う際、回転テーブル、回転台および対象物の映像を映像取得部で取得し、この映像に基づく画像を表示部に表示させる。この際、表示部に表示される回転テーブル、回転台および対象物の位置を認識して、この位置に基づき表示部にガイドを重畳した状態で表示させることができる。

上記真円度測定装置において、位置認識部は、回転台の画像に基づき回転軸の位置を認識し、表示制御部は、位置認識部で認識した回転軸の位置に基づき、表示部に表示される回転テーブルの画像に回転軸を示す回転軸画像を重畳して表示する制御を行ってもよい。これにより、表示部に表示される回転テーブルの画像に回転軸画像が重畳して表示され、実際には見えない回転軸の位置を画像によって把握できるようになる。

上記真円度測定装置において、位置認識部は、対象物の画像に基づき対象物の中心軸の位置を認識し、表示制御部は、位置認識部で認識した中心軸の位置に基づき、表示部に表示される対象物の画像に中心軸を示す中心軸画像を重畳して表示する制御を行ってもよい。これにより、表示部に表示される対象物の画像に中心軸画像が重畳して表示され、実際には見えない中心軸の位置を把握できるようになる。

上記真円度測定装置において、表示制御部は、回転軸に対する中心軸のずれ角度を表示部に表示する制御を行ってもよい。これにより、表示部を参照することで、回転軸に対する中心軸のずれ角度を把握できるようになる。

上記真円度測定装置において、表示制御部は、ずれ角度が予め設定された範囲内になったときに表示部に範囲内であることを示す態様を表示する制御を行ってもよい。これにより、対象物を回転テーブルに載置する際、表示部の表示態様によって回転軸に対する中心軸のずれ角度が所定の範囲内になったことを把握できるようになる。

上記真円度測定装置において、表示制御部は、回転軸に対する中心軸の前記平面に沿った位置ずれ量を表示部に表示する制御を行ってもよい。これにより、表示部を参照することで、回転軸に対する中心軸の位置ずれ量を把握できるようになる。

上記真円度測定装置において、表示制御部は、位置ずれ量が予め設定された範囲内になったときに表示部に範囲内であることを示す態様を表示する制御を行ってもよい。これにより、対象物を回転テーブルに載置する際、表示部の表示態様によって回転軸に対する中心軸の位置ずれ量が所定の範囲内になったことを把握できるようになる。

上記真円度測定装置において、表示制御部は、対象物を載置面に載置した際のずれ角度を角度調整機構に送る制御を行い、角度調整機構は、表示制御部から送られたずれ角度を相殺するように回転テーブルの傾き角度を調整するようにしてもよい。これにより、表示部に表示されるガイドに従い対象物を回転テーブルに載置した後、回転軸に対する中心軸のずれ角度を自動的に修正することができる。

上記真円度測定装置において、表示制御部は、対象物を載置面に載置した際の位置ずれ量を位置調整機構に送る制御を行い、位置調整機構は、表示制御部から送られた位置ずれ量を相殺するように回転テーブルの前記平面に沿った位置を調整するようにしてもよい。これにより、表示部に表示されるガイドに従い対象物を回転テーブルに載置した後、回転軸に対する中心軸の前記平面に沿った位置ずれを自動的に修正することができる。

本発明の一態様は、対象物を載置する載置面を有する回転テーブルと、回転軸を中心として回転テーブルを回転させる回転台と、回転する対象物の周面の変位を検出する検出器と、を備えた真円度測定装置における測定のガイドを行う測定ガイドシステムであって、回転台およびその近傍の映像を取得する映像取得部と、映像に基づく画像を表示する表示部と、表示部に表示される回転テーブル、回転台および対象物の画像を認識して画像の表示空間における回転テーブル、回転台および対象物の位置を認識する位置認識部と、位置認識部で認識した回転テーブル、回転台および対象物の位置に基づき、表示部に表示される画像にガイドを重畳して表示する制御を行う表示制御部と、を備えたことを特徴とする。

このような構成によれば、真円度測定装置で測定を行う際、回転テーブル、回転台および対象物の映像を映像取得部で取得し、この映像に基づく画像を表示部に表示させる。この際、表示部に表示される回転テーブル、回転台および対象物の位置を認識して、この位置に基づき表示部にガイドを重畳した状態で表示されることができる。

本発明の一態様は、対象物を載置する載置面を有する回転テーブルと、回転軸を中心として回転テーブルを回転させる回転台と、回転する前記対象物の周面の変位を検出する検出器と、を備えた真円度測定装置における測定のガイドを行う測定ガイド方法であって、回転台およびその近傍の映像を取得する映像取得工程と、映像に基づく画像を表示部に表示する表示工程と、表示部に表示される回転テーブル、回転台および対象物の画像を認識して画像の表示空間における回転テーブル、回転台および対象物の位置を認識する位置認識工程と、位置認識工程で認識した回転テーブル、回転台および対象物の位置に基づき、表示部に表示される画像にガイドを重畳して表示する表示制御工程と、を備えたことを特徴とする。

このような構成によれば、真円度測定装置で測定を行う際、回転テーブル、回転台および対象物の映像を取得し、取得した映像に基づく画像を表示部に表示させる。この際、表示部に表示される回転テーブル、回転台および対象物の位置を認識して、この位置に基づき表示部にガイドを重畳した状態で表示されることができる。

本実施形態に係る真円度測定装置を例示する斜視図である。 本実施形態に係る測定ガイドシステムを例示する構成図である。 測定ガイド方法を例示するフローチャートである。 心出しおよび水平出しでのガイド表示の例を示す図である。 心出しおよび水平出しでのガイド表示の例を示す図である。 心出しおよび水平出しでのガイド表示の例を示す図である。 心出しおよび水平出しでのガイド表示の例を示す図である。 心出しおよび水平出しでのガイド表示の例を示す図である。 自動心出しおよび水平出しの方法を例示するフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。

〔真円度測定装置の構成〕
図１は、本実施形態に係る真円度測定装置を例示する斜視図である。
図２は、本実施形態に係る測定ガイドシステムを例示する構成図である。
図１に示すように、本実施形態に係る真円度測定装置１は、対象物Ｗの周面の位置を測定することで対象物Ｗの真円度や周面形状を測定する装置である。真円度測定装置１は、対象物Ｗを載置する載置面１０ａを有する回転テーブル１０と、回転軸を中心として回転テーブルを回転させる回転台２０と、回転する対象物Ｗの周面の変位を検出する検出器３０とを備える。また、真円度測定装置１は、回転軸に対する回転テーブル１０の傾き角度を調整する角度調整機構４１と、回転テーブル１０の回転軸と直交する平面に沿った位置を調整する位置調整機構４２と、を備える。

なお、本実施形態では、説明の便宜上、回転台２０の回転軸に沿った方向をＺ方向、Ｚ方向と直交する方向の一つをＸ方向、Ｚ方向およびＸ方向と直交する方向をＹ方向とする。また、Ｚ方向は上下方向とも言うことにする。回転軸と直交する平面はＸＹ平面である。

真円度測定装置１は基台２を有しており、この基台２の上に回転台２０が設けられる。回転テーブル１０は回転台２０の上に搭載されており、回転台２０とともに回転するようになっている。基台２における回転台２０の横には支柱３が立設される。この支柱３に検出器３０が取り付けられており、検出器３０は支柱３に沿って上下（Ｚ方向）に移動可能となっている。

検出器３０は、スタイラス３１と、スタイラス３１を保持する保持部３２とを有する。検出器３０は、測定アーム５の先端に取り付けられており、測定アーム５の進退動作によってＸ方向に移動できるようになっている。測定アーム５に対する検出器３０の角度や、保持部３２に対するスタイラス３１の角度は変更できるようになっている。

測定アーム５はスライダ４に取り付けられる。このスライダ４が支柱３に沿ってＺ方向に上下動できるようになっており、スライダ４の動きとともに測定アーム５の先端に取り付けられた検出器３０もＺ方向に上下動可能となっている。

真円度測定装置１の基台２には操作部６が設けられる。ユーザは操作部６を用いて検出器３０のスタイラス３１の位置を移動させたり、各種の測定指示を実行したりする。真円度測定装置１には図示しないコンピュータが接続される。制御部５０は真円度測定装置１の本体に設けられていてもよいし、コンピュータに設けられていてもよい。

角度調整機構４１および位置調整機構４２は回転台２０に内蔵される。角度調整機構４１は回転台２０の上に載置される回転テーブル１０の傾斜角度を調整する機構である。回転台２０の回転軸は固定であり、この回転軸に対して回転テーブル１０の載置面１０ａの傾斜角度を角度調整機構４１で調整できるようになっている。角度調整機構４１による角度の調整範囲は、約±１度である。

位置調整機構４２は回転テーブル１０のＸＹ平面に沿った位置を調整する機構である。位置調整機構４２は、図示しないマイクロメータヘッドやモータによる電動駆動機構を備える。回転台２０は固定であり、その上に載置される回転テーブル１０が位置調整機構４２によってＸＹ平面に沿って移動するようになっている。位置調整機構４２によるＸＹ方向の位置の調整範囲は、Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれについて約±５ｍｍである。

真円度測定装置１では、回転テーブル１０の載置面１０ａに対象物Ｗを載置した状態で、角度調整機構４１によって回転テーブル１０の傾斜角度を調整して水平出しを行い、位置調整機構４２によって回転テーブル１０のＸＹ平面に沿った位置を調整して心出しを行うことができる。心出しおよび水平出しを行う際、ユーザＵは表示部１２０に表示される画像およびガイドを参照して対象物Ｗを回転テーブル１０の中心に載置する。

〔測定動作〕
次に、真円度測定装置１による測定動作について説明する。
先ず、心出しおよび水平出しを行う。この心出しおよび水平出しの詳細については後述する。心出しおよび水平出しによって、回転台２０の回転軸と、対象物Ｗの中心軸との位置および角度が合わせられ、回転台２０の回転軸と対象物Ｗの中心軸とが同一直線上となる。なお、心出しおよび水平出しにおいては、それぞれ予め設定された範囲（許容範囲）に収まっていればよい。

次に、スタイラス３１を対象物Ｗの周面に接触させ、回転テーブル１０を回転させる。回転テーブル１０の回転にともない対象物Ｗが軸回りに回転し、この回転とともに対象物Ｗの周面と接触するスタイラス３１のＸ方向の変位を検出器３０で検知する。回転テーブル１０の回転角度と検出器３０で検知したＸ方向の変位との関係から、対象物Ｗの周面の真円度や輪郭形状が検出される。

〔測定ガイドシステムの構成〕
本実施形態に係る真円度測定装置１は、図２に示す測定ガイドシステム１００を備える。測定ガイドシステム１００は、カメラを有する映像取得部１１０と、画像を表示する表示部１２０と、位置認識部１３０と、表示制御部１４０と、を備える。位置認識部１３０および表示制御部１４０はコンピュータ等の処理装置１５０で実行されるプログラムとして実現してもよい。

映像取得部１１０は、回転台２０の近傍の映像を取得する。回転台２０の上に載置された回転テーブル１０の映像も取得する。また、映像取得部１１０は、回転テーブル１０に対象物Ｗが載置された場合には対象物Ｗの映像も取得する。

表示部１２０は、映像取得部１１０で取得した回転台２０の近傍の映像に基づく画像を表示する。表示部１２０は、図２に示すようなゴーグルタイプであってもよいし、平面などのディスプレイタイプであってもよい。ユーザは、対象物Ｗの測定を行う際、表示部１２０に表示される画像を参照しながら対象物Ｗを回転テーブル１０の載置面１０ａに載置し、心出しおよび水平出しを行う。

位置認識部１３０は、表示部１２０に表示される回転テーブル１０、回転台２０および対象物Ｗの画像を認識して、画像の表示空間における回転テーブル１０、回転台２０および対象物Ｗの位置を認識する処理を行う。

具体的には、映像取得部１１０で取得した映像に基づき、回転台２０の所定ポイントにおける表示空間上の位置を認識し、回転台２０の回転軸Ａ１の位置および回転軸Ａ１の載置面１０ａ上の位置（回転中心点Ｃ１の位置）を求める。また、対象物Ｗの映像が取得された場合には、この映像に基づき対象物Ｗの所定ポイントにおける表示空間上の位置を認識し、対象物Ｗの中心軸Ａ２の位置を求める。また、対象物Ｗが載置面１０ａ上に載置された場合には、対象物Ｗの映像に基づき中心軸Ａ２の載置面１０ａ上の位置（対象物中心点Ｃ２の位置）を求める。

位置認識部１３０は、上記のように映像取得部１１０で取得した映像に基づいて位置を認識する処理を行ってもよいし、３次元センサによって取得したデータに基づき位置を認識する処理を行ってもよい。

また、位置認識部１３０は、映像や３次元センサによって取得したデータと、回転テーブル１０、回転台２０および対象物Ｗの設計データとを用いて位置を認識するようにしてもよい。設計データは例えばデータベース２００に保存されている。処理装置１５０はデータベース２００に保存された設計データを読み出して位置認識部１３０へ送る。位置認識部１３０は、例えば取得した映像から回転台２０の外形を抽出し、データベース２００に保存された設計データの外形サイズから、表示空間上における回転台２０の外形位置とサイズとの関係を把握する。そして、この関係から表示空間上の回転軸Ａ１の位置を認識する。同様に、他の部材の表示空間上の位置についても、設計データを利用して認識するようにしてもよい。

表示制御部１４０は、位置認識部１３０で認識した回転テーブル１０、回転台２０および対象物Ｗの位置に基づき、表示部１２０に表示される画像にガイドを重畳して表示する制御を行う。すなわち、表示制御部１４０は、位置認識部１３０で認識した表示空間上の回転テーブル１０、回転台２０および対象物Ｗの位置に基づき、その位置から得られる各種の情報をガイドとして表示部１２０に表示する制御を行う。ユーザは、表示部１２０に表示される回転テーブル１０、回転台２０および対象物Ｗの画像と、この画像に重畳して表示されるガイドとを参考にして、心出しおよび水平出しを行う。

〔測定ガイド方法〕
次に、本実施形態に係る測定ガイド方法について説明する。
図３は、測定ガイド方法を例示するフローチャートである。
先ず、図３のステップＳ１０１に示すように、映像の取得を行う（映像取得工程）。具体的には、映像取得部１１０によって回転台２０およびその近傍の映像を取得する。この際、回転テーブル１０や対象物Ｗの映像を取得してもよい。

次に、ステップＳ１０２に示すように、画像の表示を行う（表示工程）。このステップＳ１０２では、映像取得部１１０で取得した映像に基づく画像を表示部１２０に表示する処理を行う。ユーザは、映像取得部１１０で取得した映像に基づく画像を表示部１２０で参照することができる。

次に、ステップＳ１０３に示すように、位置の認識を行う（位置認識工程）。このステップＳ１０３では、表示部１２０に表示される回転テーブル１０、回転台２０および対象物Ｗの画像を位置認識部１３０で認識して、画像の表示空間における回転テーブル１０、回転台２０および対象物Ｗの位置を認識する。

次に、ステップＳ１０４に示すように、ガイドの表示を行う（表示制御工程）。このステップＳ１０４では、先のステップＳ１０３で認識した回転テーブル１０、回転台２０および対象物Ｗの位置に基づき、表示部１２０に表示される画像にガイドとなる画像を重畳して表示する。ユーザは、表示部１２０に表示される回転テーブル１０、回転台２０および対象物Ｗの画像と、この画像に重畳されるガイドとを参照して、心出しおよび水平出しなどの作業を行うことができる。

〔心出しおよび水平出しでのガイド表示の例〕
次に、心出しおよび水平出しを行う際のガイド表示の例について説明する。
図４〜図８は、心出しおよび水平出しでのガイド表示の例を示す図である。
図４〜図８の各図では、表示部１２０に表示される画像の例が示される。したがって、図４〜図８の各図はユーザＵの参照画像であり、各図にユーザＵは示されない。

先ず、映像取得部１１０によって回転台２０およびその近傍の映像を取得する。図４に示すように、この映像取得によって回転台２０およびその上に載置された回転テーブル１０の画像が表示される。この際、位置認識部１３０によって回転台２０の表示空間上の位置および回転軸Ａ１の表示空間上の位置が認識される。

位置認識部１３０で回転台２０等の位置認識の結果を受けて、表示制御部１４０は、回転テーブル１０および回転台２０の画像に重畳して、回転軸Ａ１を示す回転軸画像Ｇ１を表示する。回転軸画像Ｇ１は仮想の画像である。図４に示す例では、回転軸Ａ１の延長上に回転軸画像Ｇ１が表示される。ユーザＵは、回転テーブル１０および回転台２０の画像とともに、これに重畳して表示される仮想の回転軸画像Ｇ１を参照することで、実際には見えない回転軸Ａ１を視覚で把握できるようになる。

次に、図５に示すように、対象物Ｗを手で持って回転テーブル１０の上まで移動させる。対象物Ｗが映像取得部１１０の画角内に入ると対象物Ｗの映像が取得され、位置認識部１３０によって対象物Ｗの表示空間上の位置が認識される。位置認識部１３０での対象物Ｗの位置認識の結果を受けて、表示制御部１４０は、対象物Ｗの画像に重畳して、中心軸Ａ２を示す中心軸画像Ｇ２を表示する。中心軸画像Ｇ２は仮想の画像である。

図５に示す例では、中心軸Ａ２の延長上に中心軸画像Ｇ２が表示される。ユーザＵは、対象物Ｗの画像とともに、これに重畳して表示される仮想の中心軸画像Ｇ２を参照することで、実際には見えない中心軸Ａ２を視覚で把握できるようになる。

また、画像にはメッセージＭ１、Ｍ２を表示してもよい。例えば、回転軸画像Ｇ１とともに、その画像が回転軸であることを示す文字「回転軸」のメッセージＭ１を表示したり、中心軸画像Ｇ２とともに、その画像が中心軸であることを示す文字「中心軸」のメッセージＭ２を表示したりする。

対象物Ｗを手に持って移動すると、表示部１２０における表示空間の対象物Ｗの画像も移動し、この移動する画像に追随するように中心軸画像Ｇ２やメッセージＭ２の表示位置も移動することになる。

次に、図６に示すように、対象物Ｗを手で持って回転軸Ａ１に近づけていく。この際、表示部１２０には対象物Ｗや回転テーブル１０の画像とともに、回転軸画像Ｇ１および中心軸画像Ｇ２が重畳して表示されているため、ユーザはこの回転軸画像Ｇ１および中心軸画像Ｇ２をガイドとして対象物Ｗを回転テーブル１０の中心に合わせることができる。

また、この際、表示部１２０に表示される画像に、回転軸Ａ１に対する中心軸Ａ２のずれ角度（傾き）や、回転軸Ａ１に対する中心軸Ａ２のＸＹ平面に沿った位置ずれ量（Δｘ，Δｙ）を示すメッセージＭ３の画像に重畳して表示してもよい。ユーザはこのようなガイド表示によって、実際には見えない回転軸Ａ１や中心軸Ａ２を把握できるとともに、数値的なずれ量の情報も参考にしつつ、対象物Ｗを回転テーブル１０の中心に素早く載置できるようになる。

図７に示すように、対象物Ｗを回転テーブル１０の中央に載置する際、回転軸Ａ１に対する中心軸Ａ２のずれ角度や、ＸＹ平面に沿った位置ずれ量が予め設定された範囲（許容範囲）内になったとき、範囲内であることを示す態様の表示を行うようにしてもよい。例えば、ずれ角度や位置ずれ量が許容範囲内に入ったときに「許容範囲内」のメッセージを示すメッセージＭ４の画像を表示する。これにより、ユーザは対象物Ｗを回転テーブル１０の中心に許容範囲内のずれ量で載置できたか否か、容易に判断することができる。

対象物Ｗを回転テーブル１０に載置した後は、図８に示すように、載置した状態での回転軸Ａ１に対する中心軸Ａ２のずれ角度（傾き）や、回転軸Ａ１に対する中心軸Ａ２のＸＹ平面に沿った位置ずれ量（Δｘ，Δｙ）を示すメッセージＭ５の画像を表示してもよい。

ユーザＵは、このずれ量の表示を参照して、回転テーブル１０の角度調整機構４１および位置調整機構４２を動作させ、心出しおよび水平出しを行う。例えば、図示しないマイクロメータヘッドが設けられている場合、表示部１２０に表示されたずれ量を参考にしてマイクロメータヘッドの回転量を調整すればよい。対象物Ｗは許容範囲に入っているため、僅かな回転量で調整可能となる。

このように、対象物Ｗを回転テーブル１０に載置する際、ガイド表示によって素早くかつ的確に回転テーブル１０の中心にセットすることができるようになる。

ここで、表示制御部１４０は、回転軸画像Ｇ１および中心軸画像Ｇ２を実際の画像に重畳して表示する際、回転軸画像Ｇ１や中心軸画像Ｇ２を示すＣＧ画像を、ＡＲ（Augmented Reality：拡張現実）やＭＲ（Mixed Reality：複合現実）の技術によって実際の画像の対応位置に重ね合わせて表示させる。この際、回転軸画像Ｇ１および中心軸画像Ｇ２のそれぞれを互いに異なる色や形態で表示してもよい。

また、ずれ量を示すメッセージＭ３の画像を表示する際、ずれ量に応じて段階的に表示態様を変えるようにしてもよい。例えば、許容範囲外の場合は「赤」、許容範囲に近づいた場合は「黄」、許容範囲に入った場合は「青」といった色分け表示をしてもよい。

真円度測定において心出しおよび水平出しを行う際、ユーザは手で対象物Ｗを回転テーブル１０にセットするが、上記のようなガイド表示があることで、ユーザは容易かつ的確に対象物Ｗを回転テーブル１０の中心（許容範囲内）にセットすることができる。したがって、心出しおよび水平出しの予備測定の繰り返し回数が少なくなり、測定時間の短縮化および測定精度の向上を図ることができる。

〔自動心出しおよび水平出しの例〕
次に、自動心出しおよび水平出しの例について説明する。
図９は、自動心出しおよび水平出しの方法を例示するフローチャートである。
図９に示すステップＳ２０１の映像の取得、ステップＳ２０２の画像の表示、ステップＳ２０３の位置の認識、およびステップＳ２０４のガイドの表示は、図３に示すステップＳ１０１、ステップＳ１０２、ステップＳ１０３、およびステップＳ１０４と同様である。

次に、ステップＳ２０５に示すように、角度ずれ、位置ずれの演算を行う。ガイド表示を参照しながら対象物Ｗを回転テーブル１０の中心に載置した後、位置認識部１３０によって回転軸Ａ１に対する中心軸Ａ２のずれ角度（傾き）や、回転軸Ａ１に対する中心軸Ａ２のＸＹ平面に沿った位置ずれ量を演算する。この情報は、図８に示すようなメッセージＭ５として表示してもよい。

次に、ステップＳ２０６に示すように、演算したずれの修正を行う。すなわち、演算したずれ角度（傾き）および位置ずれ量（Δｘ，Δｙ）の情報を角度調整機構４１および位置調整機構４２に送る。これにより、それぞれのずれ量を相殺するように回転テーブル１０の角度およびＸＹ平面にそった位置を自動的に調整する。これにより、ユーザＵは、対象物Ｗを回転テーブル１０に載置するだけで、自動的に心出しおよび水平出しを行うことが可能となる。

以上説明したように、実施形態によれば、対象物Ｗを回転テーブル１０に載置する際、容易かつ的確に回転軸Ａ１に合わせて載置することができる真円度測定装置１、測定ガイドシステム１００および測定ガイド方法を提供することが可能となる。

〔実施形態の変形〕
なお、上記に本実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、ガイドとなる画像の表示とともに音声を出力してもよいし、ガイドとなる動画を表示するようにしてもよい。また、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。

以上のように、本発明は、対象物の真円度や周面形状を測定する装置のほか、表面粗さを測定する装置に好適に利用できる。

１…真円度測定装置
２…基台
３…支柱
４…スライダ
５…測定アーム
６…操作部
１０…回転テーブル
１０ａ…載置面
２０…回転台
３０…検出器
３１…スタイラス
３２…保持部
４１…角度調整機構
４２…位置調整機構
５０…制御部
１００…測定ガイドシステム
１１０…映像取得部
１２０…表示部
１３０…位置認識部
１４０…表示制御部
１５０…処理装置
２００…データベース
Ａ１…回転軸
Ａ２…中心軸
Ｃ１…回転中心点
Ｃ２…対象物中心点
Ｇ１…回転軸画像
Ｇ２…中心軸画像
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５…メッセージ
Ｕ…ユーザ
Ｗ…対象物

Claims (11)

1. 対象物の周面の位置を測定する真円度測定装置であって、
   前記対象物を載置する載置面を有する回転テーブルと、
   回転軸を中心として前記回転テーブルを回転させる回転台と、
   回転する前記対象物の前記周面の変位を検出する検出器と、
   前記回転軸に対する前記回転テーブルの傾き角度を調整する角度調整機構と、
   前記回転テーブルの前記回転軸と直交する平面に沿った位置を調整する位置調整機構と、
   前記回転台およびその近傍の映像を取得する映像取得部と、
   前記映像に基づく画像を表示する表示部と、
   前記表示部に表示される前記回転テーブル、前記回転台および前記対象物の画像を認識して前記画像の表示空間における前記回転テーブル、前記回転台および前記対象物の位置を認識する位置認識部と、
   前記位置認識部で認識した前記回転テーブル、前記回転台および前記対象物の位置に基づき、前記表示部に表示される画像にガイドを重畳して表示する制御を行う表示制御部と、
   を備えたことを特徴とする真円度測定装置。
2. 前記位置認識部は、前記回転台の画像に基づき前記回転軸の位置を認識し、
   前記表示制御部は、前記位置認識部で認識した前記回転軸の位置に基づき、前記表示部に表示される前記回転テーブルの画像に前記回転軸を示す回転軸画像を重畳して表示する制御を行う、ことを特徴とする請求項１記載の真円度測定装置。
3. 前記位置認識部は、前記対象物の画像に基づき前記対象物の中心軸の位置を認識し、
   前記表示制御部は、前記位置認識部で認識した前記中心軸の位置に基づき、前記表示部に表示される前記対象物の画像に前記中心軸を示す中心軸画像を重畳して表示する制御を行う、ことを特徴とする請求項１または２に記載の真円度測定装置。
4. 前記表示制御部は、前記回転軸に対する前記中心軸のずれ角度を前記表示部に表示する制御を行う、ことを特徴とする請求項３記載の真円度測定装置。
5. 前記表示制御部は、前記ずれ角度が予め設定された範囲内になったときに前記表示部に範囲内であることを示す態様を表示する制御を行う、ことを特徴とする請求項４記載の真円度測定装置。
6. 前記表示制御部は、前記回転軸に対する前記中心軸の前記平面に沿った位置ずれ量を前記表示部に表示する制御を行う、ことを特徴とする請求項３記載の真円度測定装置。
7. 前記表示制御部は、前記位置ずれ量が予め設定された範囲内になったときに前記表示部に範囲内であることを示す態様を表示する制御を行う、ことを特徴とする請求項６記載の真円度測定装置。
8. 前記表示制御部は、前記対象物を前記載置面に載置した際の前記ずれ角度を前記角度調整機構に送る制御を行い、
   前記角度調整機構は、前記表示制御部から送られた前記ずれ角度を相殺するように前記回転テーブルの傾き角度を調整する、ことを特徴とする請求項４記載の真円度測定装置。
9. 前記表示制御部は、前記対象物を前記載置面に載置した際の前記位置ずれ量を前記位置調整機構に送る制御を行い、
   前記位置調整機構は、前記表示制御部から送られた前記位置ずれ量を相殺するように前記回転テーブルの前記平面に沿った位置を調整する、ことを特徴とする請求項６記載の真円度測定装置。
10. 対象物を載置する載置面を有する回転テーブルと、回転軸を中心として前記回転テーブルを回転させる回転台と、回転する前記対象物の周面の変位を検出する検出器と、を備えた真円度測定装置における測定のガイドを行う測定ガイドシステムであって、
    前記回転台およびその近傍の映像を取得する映像取得部と、
    前記映像に基づく画像を表示する表示部と、
    前記表示部に表示される前記回転テーブル、前記回転台および前記対象物の画像を認識して前記画像の表示空間における前記回転テーブル、前記回転台および前記対象物の位置を認識する位置認識部と、
    前記位置認識部で認識した前記回転テーブル、前記回転台および前記対象物の位置に基づき、前記表示部に表示される画像にガイドを重畳して表示する制御を行う表示制御部と、
    を備えたことを特徴とする測定ガイドシステム。
11. 対象物を載置する載置面を有する回転テーブルと、回転軸を中心として前記回転テーブルを回転させる回転台と、回転する前記対象物の周面の変位を検出する検出器と、を備えた真円度測定装置における測定のガイドを行う測定ガイド方法であって、
    前記回転台およびその近傍の映像を取得する映像取得工程と、
    前記映像に基づく画像を表示部に表示する表示工程と、
    前記表示部に表示される前記回転テーブル、前記回転台および前記対象物の画像を認識して前記画像の表示空間における前記回転テーブル、前記回転台および前記対象物の位置を認識する位置認識工程と、
    前記位置認識工程で認識した前記回転テーブル、前記回転台および前記対象物の位置に基づき、前記表示部に表示される画像にガイドを重畳して表示する表示制御工程と、
    を備えたことを特徴とする測定ガイド方法。

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