JP2021131245A - 真円度測定機 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの周面の径測定を高精度且つ短時間に行うことができる真円度測定機を提供する。【解決手段】測定子を有する検出器と、ワーク及び直径が既知の基準器の一方が載置される第１テーブルと、第１テーブルに対向する位置から見た場合に第１テーブルを囲む第２テーブルであって且つワーク及び基準器の他方が載置される第２テーブルと、回転中心を中心として第１テーブル及び第２テーブルを一体的に回転、或いは回転中心の周りに検出器を回転させる相対回転機構と、回転中心と第１テーブルに載置されている一方の中心とのアライメントを行う第１アライメント機構と、回転中心と第２テーブルに載置されている他方の中心とのアライメントを行う第２アライメント機構と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ワークの周面の径を測定する真円度測定機に関する。

円柱状又は円筒状のワークの真円度を測定する真円度測定機（円筒形状測定機を含む）が知られている。真円度測定機は、回転テーブル上に載置されたワークの外周面に対して測定子を接触させた状態で回転テーブルを回転させながら、検出器で測定子の変位を検出した結果に基づきワークの真円度を測定する。また、真円度測定機を用いることで、ワークの周面の直径を測定可能である（特許文献１参照）。

ワークの周面の直径測定では、最初に直径が既知の基準器（マスター又はマスターピースともいう）を用いて真円度測定機の校正を行う。例えば、最初に回転テーブル上に直径が既知の基準器（マスター又はマスターピースともいう）を載置し、この回転テーブルの回転中心と基準器の中心とのアライメントを行う。このアライメント後、回転テーブル上に載置された基準器の外周面に対して測定子を接触させた状態で回転テーブルを回転させながら測定子の位置を検出することで、基準器の既知の直径に対する補正値（校正）を演算する。以上で真円度測定機の校正が完了する。

真円度測定機の校正が完了すると、ワークの周面の直径測定を開始する。例えば、回転テーブル上にワークを載置し、この回転テーブルの回転中心とワークの中心とのアライメントを行う。このアライメント後、回転テーブル上に載置されたワークの外周面に対して測定子を接触させた状態で回転テーブルを回転させながら測定子の位置を検出し、この測定子の位置の検出結果と既述の補正値とに基づき、ワークの周面の直径を測定する。

特開平１−２５９２１１号公報

図１４は、真円度測定機の校正直後からの時間経過と、真円度測定機により測定されるワークの周面の直径値（直径値偏差）と、の関係を示したグラフである。図１４に示すように、従来のワークの周面の直径測定では、基準器を用いて真円度測定機の校正を実行しても一定時間の経過で直径の測定誤差が大きくなる。このため、ワークの周面の直径を高精度に測定するためには、真円度測定機の定期的な再校正が必要となる。しかしながら、この場合には、回転テーブルへの基準器の載置及び基準器のアライメントを繰り返し実行する必要が生じるので、再校正の準備に時間がかかり、その結果としてワークの周面の直径測定に時間がかかるという問題が生じる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ワークの周面の径測定を高精度且つ短時間に行うことができる真円度測定機を提供することを目的とする。

本発明の目的を達成するための真円度測定機は、測定子を有する検出器と、ワーク及び直径が既知の基準器の一方が載置される第１テーブルと、第１テーブルに対向する位置から見た場合に第１テーブルを囲む第２テーブルであって且つワーク及び基準器の他方が載置される第２テーブルと、回転中心を中心として第１テーブル及び第２テーブルを一体的に回転、或いは回転中心の周りに検出器を回転させる相対回転機構と、回転中心と第１テーブルに載置されている一方の中心とのアライメントを行う第１アライメント機構と、回転中心と第２テーブルに載置されている他方の中心とのアライメントを行う第２アライメント機構と、を備える。

この真円度測定機によれば、回転中心に対する基準器のアライメントとワークのアライメントとを独立して行うことができる。

本発明の他の態様に係る真円度測定機において、基準器の周面に対して測定子が接触した状態で相対回転機構により基準器と検出器とを回転中心の周りに相対回転させながら、測定子の位置を検出する第１検出制御部と、ワークの周面に対して測定子が接触した状態で相対回転機構によりワークと検出器とを回転中心の周りに相対回転させながら、測定子の位置を検出する第２検出制御部と、第１検出制御部が検出した測定子の位置に基づき、基準器の既知の直径に対する補正値を演算する補正値演算部と、第２検出制御部が検出した測定子の位置と、補正値演算部が演算した補正値と、に基づきワークの周面の径を演算する径演算部と、を備える。これにより、ワークの周面の径測定を高精度且つ短時間に行うことができる。

本発明の他の態様に係る真円度測定機において、検出器が、測定子として基準器の周面に接触する第１測定子を有する第１検出器と、測定子としてワークの周面に接触する第２測定子を有する第２検出器と、を含む。これにより、真円度測定機の校正とワークの周面の径側測定とを同時に実行可能であるので、真円度測定機の校正及びワークの周面の径測定をより短時間に行うことができる。

本発明の他の態様に係る真円度測定機において、基準器の周面に対して第１測定子が接触し且つワークの周面に対して第２測定子が接触した状態で、相対回転機構により基準器と第１検出器とを回転中心の周りに相対回転させ且つワークと第２検出器とを回転中心の周りに相対回転させながら、第１測定子の位置と第２測定子の位置とを検出する第３検出制御部と、第３検出制御部が検出した第１測定子の位置に基づき、基準器の既知の直径に対する補正値を演算する補正値演算部と、第３検出制御部が検出した第２測定子の位置と、補正値演算部が演算した補正値と、に基づきワークの周面の径を演算する径演算部と、を備える。これにより、真円度測定機の校正及びワークの周面の径測定を高精度且つより短時間に行うことができる。

本発明の他の態様に係る真円度測定機において、径演算部が、第３検出制御部が検出した第１測定子の位置から相対回転の回転角度ごとに真円度測定機の誤差を検出し、相対回転の回転角度ごとに、第３検出制御部が検出した第２測定子の位置から誤差を減算する差分演算を実行し、差分演算の結果と補正値とに基づきワークの周面の径を演算する。これにより、真円度測定機がもつ誤差の影響を低減してワークの直径をより高精度に演算することができる。

本発明の他の態様に係る真円度測定機において、第１アライメント機構が、回転中心に対する第１テーブルの位置及び姿勢を調整し、第２アライメント機構が、回転中心に対する第２テーブルの位置及び姿勢を調整する。

本発明の他の態様に係る真円度測定機において、第１テーブル及び第２テーブルのうちで基準器が載置される方を基準器用テーブルとした場合に、基準器用テーブルの位置及び姿勢を解除可能に固定するロック機構を備える。これにより、基準器用テーブル上に基準器を常時載置しておかなくとも基準器の再アライメントが可能となる。

本発明の他の態様に係る真円度測定機において、基準器用テーブルに載置された基準器の位置を規定する位置決め部を備える。これにより、基準器用テーブル上に基準器を常時載置しておかなくとも基準器の再アライメントが可能となる。

本発明は、ワークの周面の径測定を高精度且つ短時間に行うことができる。

第１実施形態の真円度測定機の側面図である。 第１実施形態の真円度測定機の制御装置の機能ブロック図である。 第１検出制御部による回転駆動部、検出器、及び位置検出部の制御を説明するための説明図である。 第２検出制御部による回転駆動部、検出器、及び位置検出部の制御を説明するための説明図である。 第１実施形態の真円度測定機によるワークの直径測定処理の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態の真円度測定機の第１回転テーブルの分解斜視図である。 第２実施形態の真円度測定機の第１回転テーブルの斜視図である。 第３実施形態の真円度測定機の一部の構成を示した概略図である。 第３実施形態の真円度測定機の制御装置の機能ブロック図である。 回転軸が１回転する間の第１測定子の位置（符号ＸＡ参照）と第２測定子の位置（符号ＸＢ参照）とを同時測定した結果を示した説明図である。 第３実施形態の真円度測定機によるワークの直径測定処理の流れを示すフローチャートである。 第４実施形態の真円度測定機によるワークの直径測定処理の流れ、特に径演算部によるワークの直径演算の流れを示すフローチャートである。 第４実施形態の真円度測定機の径演算部による差分演算を説明するための説明図である。 真円度測定機の校正直後からの時間経過と、真円度測定機により測定されるワークの周面の直径値（直径値偏差）と、の関係を示したグラフである。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の真円度測定機１０の側面図である。なお、図中の互いに直交するＸＹＺ方向の中でＸＹ方向は水平方向であり且つＺ方向は上下方向（高さ方向）である。図１に示すように、真円度測定機１０は、円筒状、円柱状、及び円板状等の周面を有するワークＷの真円度及び直径を測定する。以下、本実施形態では、真円度測定機１０による円筒状のワークＷの外周面の直径（外径）の測定について具体的に説明し、ワークＷの真円度測定については公知技術であるので具体的な説明は省略する。

真円度測定機１０は、ベース１２と、第１回転テーブル１４Ａ及び第２回転テーブル１４Ｂ（載物台ともいう）と、回転軸１４Ｃと、回転駆動部１５と、コラム１６（支柱又は垂直移動軸ともいう）と、キャリッジ１８（スライダともいう）と、水平アーム２０（半径方向移動軸ともいう）と、検出器ホルダ２２と、検出器２４と、を備える。

第１回転テーブル１４Ａは、本発明の第１テーブル及び基準器用テーブルに相当する。第１回転テーブル１４Ａは、円板状に形成されており、後述の回転軸１４Ｃ上に設けられている。この第１回転テーブル１４Ａの上面には、ワークＷの内径よりも小径で且つ円柱状（円筒状及び円板状でも可）の基準器ＭＲが載置される。基準器ＭＲは、その直径値が保証されている、すなわち校正済みのものが用いられる。

第２回転テーブル１４Ｂは、本発明の第２テーブルに相当する。第２回転テーブル１４Ｂは、第１回転テーブル１４Ａに対向する位置から見た場合（Ｚ方向側から見た場合）に第１回転テーブル１４Ａの外周を囲む環状又は枠状に形成されており、第１回転テーブル１４Ａと共に回転軸１４Ｃ上に設けられている。これにより、第１回転テーブル１４Ａ及び第２回転テーブル１４Ｂは共通の回転軸１４Ｃにより一体的に回転される。この第２回転テーブル１４Ｂの上面にはワークＷが載置される。

なお、本実施形態では、第２回転テーブル１４Ｂの上面と第１回転テーブル１４Ａの上面とのＺ方向位置（高さ位置）が揃っているが、各上面のＺ方向位置が互いに異なっていてもよい。また、本実施形態では第２回転テーブル１４Ｂが環状（枠状）に形成されているが、ワークＷを載置可能であれば第１回転テーブル１４Ａの外周の一部を囲む形状あるいは外周を断続的に囲む形状であってもよい。

回転軸１４Ｃは、後述の回転駆動部１５と共に本発明の相対回転機構を構成する。回転軸１４Ｃは、回転駆動部１５からの駆動力を受けて、Ｚ方向に平行な回転中心ＣＰを中心として回転することで、第１回転テーブル１４Ａ及び第２回転テーブル１４Ｂを一体的に回転させる。これにより、第１回転テーブル１４Ａ及び第２回転テーブル１４Ｂが回転中心ＣＰを中心として回転する。なお、回転軸１４Ｃには例えばロータリエンコーダ等の公知の回転角度検出センサ（図示は省略）が設けられており、この回転角度検出センサの検出結果に基づき回転軸１４Ｃの回転角度を検出することができる。

第１回転テーブル１４Ａには、第１アライメント機構２６Ａが設けられている。第１アライメント機構２６Ａは、回転軸１４Ｃ上での第１回転テーブル１４ＡのＸＹ方向の位置調整とＸ軸周り及びＹ軸周りの傾き調整と、を行う。第１アライメント機構２６Ａを操作することで、回転中心ＣＰと第１回転テーブル１４Ａ上に載置された基準器ＭＲの中心とのアライメントが可能となる。なお、第１アライメント機構２６Ａ及び後述の検出器２４等を用いて回転中心ＣＰに対し基準器ＭＲの中心をアライメントする方法は公知技術であるので、ここでは説明は省略する。

基準器ＭＲのアライメントは、第１回転テーブル１４Ａ上に新たな基準器ＭＲが載置されるごとに実行される。なお、第１回転テーブル１４Ａ上の基準器ＭＲを置換しない場合であっても例えば１日おき或いは１か月おきのような一定時間ごとにアライメントを実行してもよい。

第２回転テーブル１４Ｂには、第２アライメント機構２６Ｂが設けられている。第２アライメント機構２６Ｂは、回転軸１４Ｃ上での第２回転テーブル１４ＢのＸＹ方向の位置調整とＸ軸周り及びＹ軸周りの傾き調整と、を行う。第２アライメント機構２６Ｂを操作することで、回転中心ＣＰと第２回転テーブル１４Ｂ上に載置されたワークＷの中心とのアライメントが可能となる。なお、第２アライメント機構２６Ｂ及び後述の検出器２４等を用いて回転中心ＣＰに対しワークＷの中心をアライメントする方法についても公知技術であるので、ここでは説明は省略する。ワークＷのアライメントは、第２回転テーブル１４Ｂ上に新たなワークＷが載置されるごとに繰り返し実行される。

このように本実施形態では、第１回転テーブル１４Ａ及び第１アライメント機構２６Ａと、第２回転テーブル１４Ｂ及び第２アライメント機構２６Ｂと、を回転軸１４Ｃ上に互いに独立して設けることで、回転中心ＣＰに対する基準器ＭＲの中心のアライメントとワークＷの中心のアライメントとを独立して行うことができる。

回転駆動部１５は、図示は省略するが、モータとこのモータの駆動力を回転軸１４Ｃに伝達する駆動伝達機構とにより構成されており、後述の制御装置３０（図２参照）の制御の下、回転軸１４Ｃ（第１回転テーブル１４Ａ及び第２回転テーブル１４Ｂ）を回転させる。なお、回転駆動部１５は、モータ以外の公知の回転駆動機構であってもよい。

コラム１６は、ベース１２の上面で且つ回転軸１４ＣのＸ方向側方側に設けられており、Ｚ方向に延びた形状を有する。このコラム１６には、キャリッジ１８がＺ方向に移動自在に設けられている。

キャリッジ１８は、水平アーム２０をＸ方向に移動自在に保持している。水平アーム２０はＸ方向に延びた形状を有しており、且つ水平アーム２０の先端側には検出器ホルダ２２を介して検出器２４が設けられている。

検出器２４は、測定子２８と、不図示の差動トランス等の変位検出部と、を有する。検出器２４は、Ｘ方向（変位方向）に沿って前後移動する測定子２８の変位を検出して、この変位を示す変位検出信号を後述の制御装置３０（図２参照）へ出力する。この測定子２８の先端部には、ワークＷ及び基準器ＭＲの外周面に接触する先端球２９が設けられている。なお、検出器２４の構成については周知であるので、ここでは具体的な説明は省略する。

図２は、第１実施形態の真円度測定機１０の制御装置３０の機能ブロック図である。図２に示すように、制御装置３０は、例えばパーソナルコンピュータのような演算装置により構成されており、真円度測定機１０の各部の動作を統括制御すると共に、ワークＷの直径等の演算とを行う。この制御装置３０は、各種のプロセッサ（Processor）及びメモリ等から構成された演算回路を備える。各種のプロセッサには、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、及びプログラマブル論理デバイス［例えばＳＰＬＤ（Simple Programmable Logic Devices）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）、及びＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Arrays）］等が含まれる。なお、制御装置３０の各種機能は、１つのプロセッサにより実現されてもよいし、同種または異種の複数のプロセッサで実現されてもよい。

制御装置３０には、既述の回転駆動部１５及び検出器２４の他に、操作部３２、位置検出部３４、及び表示部３６等が接続されている。

操作部３２は、キーボード、マウス、操作パネル、及び操作ボタン等が用いられ、オペレータによる各種操作の入力を受け付ける。

位置検出部３４は、例えば、検出器２４をＸ方向に移動させる水平アーム２０の位置を検出するＸ方向リニアエンコーダと、検出器２４をＺ方向に移動させるキャリッジ１８の位置を検出するＺ方向リニアエンコーダと、を含む。位置検出部３４は、各リニアエンコーダから出力された位置検出信号を制御装置３０へ出力する。これにより、制御装置３０は、位置検出部３４から入力される位置検出信号に基づき、検出器２４の位置（Ｘ方向位置及びＺ方向位置）を検出することができる。

表示部３６は、公知の各種モニタが用いられる。この表示部３６は、後述の径演算部５６により演算されるワークＷの直径の演算結果等を表示する。

真円度測定機１０は、複数のワークＷの外周面の直径測定を順番で行う。この際に、真円度測定機１０による第１番目のワークＷの外周面の直径測定では、第１回転テーブル１４Ａ上への基準器ＭＲの載置と、基準器ＭＲのアライメントと、真円度測定機１０の校正と、第２回転テーブル１４Ｂ上へのワークＷの載置と、ワークＷのアライメントと、ワークＷの直径測定と、が実行される。また、真円度測定機１０による第２番目以降のワークＷの外周面の直径測定では、基準器ＭＲの載置及びアライメントが省略されて、真円度測定機１０の校正と、第２回転テーブル１４Ｂ上へのワークＷの載置と、ワークＷのアライメントと、ワークＷの直径測定と、繰り返しが実行される。

［制御装置］
制御装置３０は、不図示の記憶部に記憶されている不図示の制御プログラムを実行することで、真円度測定機１０の校正を行う校正部４０及びワークＷの外周面の直径の測定を行う径測定部５０として機能する。なお、制御装置３０の「〜部」として説明するものは「〜回路」、「〜装置」、又は「〜機器」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明するものは、ファームウェア、ソフトウェア、及びハードウェアまたはこれらの組み合わせのいずれで構成されていてもよい。

＜校正部＞
校正部４０は、第１検出制御部４２及び補正値演算部４６として機能する。

第１検出制御部４２は、真円度測定機１０の校正時において、回転駆動部１５、検出器２４、及び位置検出部３４を制御する。

図３は、第１検出制御部４２による回転駆動部１５、検出器２４、及び位置検出部３４の制御を説明するための説明図である。なお、オペレータにより、第１回転テーブル１４Ａ上への基準器ＭＲの載置（セット）と、第１アライメント機構２６Ａを用いた回転中心ＣＰに対する基準器ＭＲの中心のアライメントと、は実行されているものとする。

図３及び既述の図２に示すように、オペレータが測定子２８の先端球２９を基準器ＭＲの外周面に接触させた後、操作部３２にて検出開始操作を入力すると、第１検出制御部４２が変位検出信号及び位置検出信号の検出制御を開始する。

具体的には第１検出制御部４２は、回転駆動部１５を駆動して回転軸１４Ｃ（第１回転テーブル１４Ａ及び第２回転テーブル１４Ｂ）を１回転させる。これにより、測定子２８の先端球２９を基準器ＭＲの外周面に接触させた状態で基準器ＭＲと検出器２４とを回転中心ＣＰの周りに相対回転させることができる。

また、第１検出制御部４２は、回転軸１４Ｃの回転中の間、回転軸１４Ｃの回転角度ごとに検出器２４による測定子２８の変位の検出を連続的に実行させると共に、検出器２４からの変位検出信号の取得を連続的に実行する。さらに、第１検出制御部４２は、回転軸１４Ｃの回転前、回転中、或いは回転後の任意のタイミングで、位置検出部３４から検出器２４の位置検出信号を取得する。これら変位検出信号及び位置検出信号に基づき、回転軸１４Ｃが回転されている間の測定子２８の位置（先端球２９の位置）、すなわち真円度測定機１０の任意の座標系における位置座標が得られる。これにより、第１検出制御部４２は、回転軸１４Ｃ（第１回転テーブル１４Ａ及び基準器ＭＲ等）が１回転する間の測定子２８（先端球２９）の位置を演算（検出）し、測定子２８の位置の演算結果を補正値演算部４６へ出力する。

図２に戻って、補正値演算部４６は、第１検出制御部４２から入力された測定子２８の位置の演算結果に基づき基準器ＭＲの直径を演算して、この直径の演算結果と基準器ＭＲの既知の直径値とに基づき、基準器ＭＲの既知の直径値に対する補正値（校正値）を演算する。なお、補正値の具体的な演算方法は公知技術であるので、ここでは具体的な説明は省略する。補正値演算部４６は、補正値の演算結果を後述の径演算部５６へ出力する。以上で校正部４０による真円度測定機１０の校正が完了する。

真円度測定機１０の再校正を行う場合には、既述の第１検出制御部４２による変位検出信号及び位置検出信号の検出制御と、第１検出制御部４２による測定子２８の位置の検出と、補正値演算部４６による補正値の演算と、が繰り返し実行される。既述の通り、第１回転テーブル１４Ａと第２回転テーブル１４Ｂとは互いに独立しているので、第２回転テーブル１４Ｂ上のワークＷのアライメント及び直径測定を行う場合においても、第１回転テーブル１４Ａ上の基準器ＭＲについては回転中心ＣＰにアライメントされた状態で維持可能である。従って、真円度測定機１０の再校正を行う場合には、第１回転テーブル１４Ａ上への基準器ＭＲの載置と、基準器ＭＲのアライメントと、を省略可能である。

なお、真円度測定機１０の再校正は、真円度測定機１０により新たなワークＷの直径測定を行う前に毎回実行してもよいし、或いは一定個数のワークＷの直径測定が行われるごとに実行してもよいし、或いは一定期間ごとに実行してもよい。

＜径測定部＞
径測定部５０は、第２検出制御部５２及び径演算部５６として機能する。

第２検出制御部５２は、ワークＷの直径測定時において、回転駆動部１５、検出器２４、及び位置検出部３４を制御する。

図４は、第２検出制御部５２による回転駆動部１５、検出器２４、及び位置検出部３４の制御を説明するための説明図である。なお、オペレータにより、第２回転テーブル１４Ｂ上への測定対象のワークＷの載置と、第２アライメント機構２６Ｂを用いたワークＷのアライメントと、は実行されているものとする。なお、既述の通り第１回転テーブル１４Ａと第２回転テーブル１４Ｂとが互いに独立しているので、回転中心ＣＰに対するワークＷのアライメントの実行の有無に関わらず、回転中心ＣＰに対する基準器ＭＲのアライメントは維持される。

図４及び既述の図２に示すように、オペレータが測定子２８の先端球２９をワークＷの外周面に接触させた後、操作部３２にて検出開始操作を入力すると、第２検出制御部５２が変位検出信号及び位置検出信号の検出制御を開始する。

具体的には第２検出制御部５２は、既述の第１検出制御部４２と同様に、回転駆動部１５を駆動して回転軸１４Ｃ（第１回転テーブル１４Ａ及び第２回転テーブル１４Ｂ）を１回転させる。これにより、測定子２８の先端球２９をワークＷの外周面に接触させた状態でワークＷと検出器２４とを回転中心ＣＰの周りに相対回転させることができる。

また、第２検出制御部５２は、既述の第１検出制御部４２と同様に、回転軸１４Ｃの回転中の間、その回転角度ごとに検出器２４による測定子２８の変位の検出を連続的に実行させると共に、検出器２４から変位検出信号を連続的に取得する。さらに、第２検出制御部５２は、既述の任意のタイミングで、位置検出部３４から検出器２４の位置検出信号を取得する。これにより、第２検出制御部５２は、回転軸１４Ｃ（第２回転テーブル１４Ｂ及びワークＷ等）が１回転する間の測定子２８の位置を演算（検出）し、測定子２８の位置の演算結果を径演算部５６へ出力する。

図２に戻って、径演算部５６は、回転軸１４Ｃ（ワークＷ）が１回転する間に第２検出制御部５２により演算された測定子２８の位置と、補正値演算部４６により演算された補正値とに基づき、ワークＷの直径を演算する。なお、ワークＷの直径の具体的な演算方法は公知技術であるので、ここでは具体的な説明は省略する。以上で径測定部５０によるワークＷの直径測定が完了する。径演算部５６は、ワークＷの直径の測定結果を不図示の記憶部に記憶させると共に表示部３６に表示させる。

以下、新たなワークＷの直径測定の度に、第２回転テーブル１４Ｂ上へのワークＷの載置と、ワークＷのアライメントと、第２検出制御部５２による変位検出信号及び位置検出信号の検出制御と、第２検出制御部５２による測定子２８の位置の検出と、径演算部５６によるワークＷの直径の演算と、が繰り返し実行される。

［第１実施形態の作用］
図５は、上記構成の第１実施形態の真円度測定機１０によるワークＷの直径測定処理の流れを示すフローチャートである。

＜真円度測定機の校正＞
図５に示すように、オペレータは、最初に第１回転テーブル１４Ａ上に基準器ＭＲを載置した後、検出器２４及び第１アライメント機構２６Ａ等を用いて公知の手法で回転中心ＣＰに対する基準器ＭＲの中心のアライメントを実行する（ステップＳ１）。

基準器ＭＲのアライメントが完了すると、オペレータは、既述の図３に示したように、測定子２８の先端球２９を基準器ＭＲの外周面に接触させた後、操作部３２にて検出開始操作を入力する（ステップＳ２）。

検出開始操作を受けて第１検出制御部４２が、位置検出部３４から検出器２４の位置検出信号を取得する（ステップＳ３）。なお、ステップＳ３は、ステップＳ４の後又はステップＳ６の後に実行してもよい。

また、第１検出制御部４２は、回転駆動部１５を駆動して回転軸１４Ｃの回転を開始させると共に（ステップＳ４）、検出器２４からの変位検出信号の出力を実行させる。これにより、第１検出制御部４２が回転軸１４Ｃの回転角度ごとに検出器２４から測定子２８の変位検出信号を取得する（ステップＳ５）。そして、第１検出制御部４２が測定子２８の変位検出信号とステップＳ３で取得した検出器２４の位置検出信号とに基づき測定子２８の位置を検出し、その検出結果を補正値演算部４６へ出力する。

以下、回転軸１４Ｃが１回転するまで、ステップＳ５の処理が繰り返し実行され、検出器２４からの変位検出信号の出力と、第１検出制御部４２による変位検出信号の取得及び測定子２８の位置の演算と、が繰り返し実行される（ステップＳ６でＮＯ）。そして、回転軸１４Ｃが１回転すると（ステップＳ６でＹＥＳ）、第１検出制御部４２は、回転駆動部１５の駆動を停止して回転軸１４Ｃの回転を停止させる。

回転軸１４Ｃの回転が停止すると、補正値演算部４６が、回転軸１４Ｃが１回転する間に第１検出制御部４２から入力された測定子２８の位置の演算結果に基づき、基準器ＭＲの直径を演算する。そして、補正値演算部４６は、基準器ＭＲの直径の演算結果と基準器ＭＲの既知の直径値とに基づき、基準器ＭＲの既知の直径値に対する補正値を演算し、この補正値を径演算部５６へ出力する（ステップＳ７）。以上で真円度測定機１０の校正が完了する。

＜第１番目のワークの直径測定＞
真円度測定機１０の校正が完了すると、オペレータは、第２回転テーブル１４Ｂ上に第１番目のワークＷを載置した後、検出器２４及び第２アライメント機構２６Ｂ等を用いて公知の手法で回転中心ＣＰに対するワークＷの中心のアライメントを実行する（ステップＳ８）。なお、ステップＳ８については既述のステップＳ１と同時実行してもよい。

ワークＷのアライメントが完了すると、オペレータは、既述の図４に示したように、測定子２８の先端球２９をワークＷの外周面に接触させた後、操作部３２にて検出開始操作を入力する（ステップＳ９）。

検出開始操作を受けて第２検出制御部５２が、位置検出部３４から検出器２４の位置検出信号を取得する（ステップＳ１０）。なお、ステップＳ１０は、ステップＳ１１の後又はステップＳ１３の後に実行してもよい。

また、第２検出制御部５２は、回転駆動部１５を駆動して回転軸１４Ｃ（第２回転テーブル１４Ｂ及びワークＷ等）の回転を開始させると共に（ステップＳ１１）、検出器２４による変位検出信号の出力を実行させる。これにより、第２検出制御部５２が回転軸１４Ｃの回転角度ごとに検出器２４から測定子２８の変位検出信号を取得する（ステップＳ１２）。そして、第２検出制御部５２が変位検出信号とステップＳ１０で取得した検出器２４の位置検出信号とに基づき測定子２８の位置を検出し、その検出結果を補正値演算部４６へ出力する。

以下、回転軸１４Ｃが１回転するまで、ステップＳ１２の処理が繰り返し実行され、検出器２４からの変位検出信号の出力と、第２検出制御部５２による変位検出信号の取得及び測定子２８の位置の演算と、が繰り返し実行される（ステップＳ１３でＮＯ）。そして、回転軸１４Ｃが１回転すると（ステップＳ１３でＹＥＳ）、第２検出制御部５２は、回転駆動部１５の駆動を停止して回転軸１４Ｃの回転を停止させる。

回転軸１４Ｃの回転が停止すると、径演算部５６が、回転軸１４Ｃが１回転する間に第２検出制御部５２から入力された測定子２８の位置の演算結果と、補正値演算部４６により演算された補正値と、に基づきワークＷの直径を演算する。このように補正値に基づきワークＷの直径を演算することで、ワークＷの直径を高精度に演算することができる。このワークＷの直径の演算結果は不図示の記憶部に記憶されると共に表示部３６に表示される。以上で第１番目のワークＷの直径測定が完了する。

＜真円度測定機の再校正＞
第１番目のワークＷの直径測定が完了すると、再びステップＳ２からステップＳ７の処理が繰り返し実行されることで、既述の補正値が再演算、すなわち真円度測定機１０の再校正が実行される（ステップＳ１５でＹＥＳ）。この際に、第１回転テーブル１４Ａ上の基準器ＭＲは回転中心ＣＰにアライメントされた状態で維持されているので、基準器ＭＲの再載置及びアライメント（ステップＳ１）を省略することができる。このため、真円度測定機１０の再校正に要する時間を短縮可能である。

＜第２番目以降のワークの直径測定＞
真円度測定機１０の再校正が完了すると、オペレータは、第２回転テーブル１４Ｂ上に第２番目のワークＷを載置した後、検出器２４及び第２アライメント機構２６Ｂ等を用いてワークＷのアライメントを実行する（ステップＳ８）。そして、既述のステップＳ９からステップＳ１４の処理が繰り返し実行されることで、第２番目のワークＷの直径測定が完了する。

以下、第３番目以降のワークＷの直径測定においても、既述のステップＳ２からステップＳ７からステップＳ１４の処理が繰り返し実行されることで、真円度測定機１０の再校正とワークＷの直径測定とが繰り返し実行される（ステップＳ１５でＹＥＳ）。以上で全てのワークＷの直径測定が完了する（ステップＳ１５でＮＯ）。

［第１実施形態の効果］
以上のように第１実施形態の真円度測定機１０では、基準器ＭＲが載置される第１回転テーブル１４ＡとワークＷが載置される第２回転テーブル１４Ｂとを独立して設けることで、回転中心ＣＰに対する基準器ＭＲのアライメントとワークＷのアライメントとを独立して行うことができる。このため、真円度測定機１０の再校正時に基準器ＭＲの再載置及びアライメントを省略することができるので、真円度測定機１０の再校正に要する時間が短縮される。また、真円度測定機１０の再校正を行うことでワークＷの直径測定を高精度に行うことができる。その結果、ワークＷの直径測定を高精度且つ短時間に行うことができる。

［第２実施形態］
図６は、第２実施形態の真円度測定機１０の第１回転テーブル１４Ａの分解斜視図である。図７は、第２実施形態の真円度測定機１０の第１回転テーブル１４Ａの斜視図である。

上記第１実施形態では、真円度測定機１０の再校正時における基準器ＭＲの再アライメントを省略するために第１回転テーブル１４Ａ上に基準器ＭＲを常時載置する必要がある。これに対して第２実施形態では、第１回転テーブル１４Ａの位置姿勢を固定すると共に第１回転テーブル１４Ａ上での基準器ＭＲの位置を位置決めすることで、基準器ＭＲの再アライメントを省略している。

図６及び図７に示すように、第２実施形態の真円度測定機１０は、第１回転テーブル１４Ａにロック機構６０、Ｖ溝テーブル６２、及び冶具６４が設けられている点を除けば、上記第１実施形態の真円度測定機１０と基本的に同じ構成である。このため、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。

ロック機構６０は、回転軸１４Ｃに対する第１回転テーブル１４Ａの位置及び姿勢を解除可能に固定する。このようなロック機構６０としては、例えば第１アライメント機構２６Ａを操作不能にする機構、或いは第１回転テーブル１４Ａを回転軸１４Ｃに直接的に固定する機構などが例として挙げられるが、その構成については特に限定はされない。このロック機構６０により、回転中心ＣＰに対する基準器ＭＲの中心のアライメント後に第１回転テーブル１４Ａの位置及び姿勢を固定することができる。

Ｖ溝テーブル６２は、後述の冶具６４と共に本発明の位置決め部として機能するものであり、第１回転テーブル１４Ａの上面に固定されている。このＶ溝テーブル６２には、その中心から放射状且つ等間隔に形成された６方向（３方向でも可）のＶ溝６２ａが設けられている。

冶具６４は、所謂スクロールチャックであり、基準器ＭＲを３方向からチャックして保持（固定）するチャック爪６４ａを備える。なお、図中では図面の煩雑化を防止するために冶具６４（スクロールチャック）は簡略的に図示しており、さらにその構造についても公知技術であるので具体的な説明は省略する。冶具６４は、基準器ＭＲを保持した状態でＶ溝テーブル６２上に載置（セット）される。

冶具６４の下面には、その中心軸を基準とする同一円周に沿って１２０°間隔で３個の半球（図示は省略）が形成されている。各半球は、冶具６４がＶ溝テーブル６２上に載置された場合にＶ溝６２ａにそれぞれ係合する。個々の半球がＶ溝６２ａに係合すると、半球の径に関係なく、半球の中心とＶ溝６２ａの中心とが一致する。これにより、全ての半球がＶ溝６２ａに係合することにより、冶具６４の中心（すなわち基準器ＭＲの中心）が回転中心ＣＰに一致（略一致）する。これにより、冶具６４を介して基準器ＭＲをＶ溝テーブル６２（第１回転テーブル１４Ａ）上に繰り返し精度良く載置することができる。

以上のように第２実施形態では、回転中心ＣＰに対する基準器ＭＲのアライメント後にロック機構６０により第１回転テーブル１４Ａの位置及び姿勢を固定し、且つ冶具６４により第１回転テーブル１４Ａ上での基準器ＭＲの位置を１つの位置に規定可能である。このため、基準器ＭＲのアライメント後に第１回転テーブル１４Ａ（冶具６４）に基準器ＭＲを再載置した場合であっても、基準器ＭＲの再アライメントが不要となる。このため、第２実施形態では、第１回転テーブル１４Ａ上に基準器ＭＲを常時載置しておかなくとも基準器ＭＲの再アライメントが可能となる。また、冶具６４を交換するだけで他の種類の基準器ＭＲへの載せ替えを容易に実行可能である。

上記第２実施形態では、冶具６４を介してＶ溝テーブル６２上に基準器ＭＲを載置しているが、基準器ＭＲの底面に上述の半球を設けることで、Ｖ溝テーブル６２上に基準器ＭＲを直接的に載置するようにしてもよい。

上記第２実施形態では、Ｖ溝テーブル６２及び冶具６４により第１回転テーブル１４Ａ上で基準器ＭＲを位置決めしているが、基準器ＭＲの位置を規定するガイド部、係合部、及び嵌合穴等の各種位置決め部材を第１回転テーブル１４Ａに設けることにより基準器ＭＲの位置決めを実行してもよい。

［第３実施形態］
図８は、第３実施形態の真円度測定機１０の一部の構成を示した概略図である。上記各実施形態では、１種類の検出器２４を用いて、真円度測定機１０の校正（図３参照）と、ワークＷの直径測定（図４参照）とを順番に行っている。これに対して、第３実施形態の真円度測定機１０では、２種類の第１検出器２４Ａ及び第２検出器２４Ｂを用いて、真円度測定機１０の校正とワークＷの直径測定とを同時に行う。

図８に示すように、第３実施形態の真円度測定機１０は、第１検出器２４Ａ及び第２検出器２４Ｂと、第１位置検出部３４Ａ及び第２位置検出部３４Ｂと、を備える点を除けば、上記各実施形態の真円度測定機１０と基本的に同じ構成である。このため、上記各実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。

第１検出器２４Ａ及び第２検出器２４Ｂは、上記各実施形態の検出器２４と基本的に同じものであり、図示は省略するが互いに異なる水平アーム２０及びキャリッジ１８等を介して、コラム１６に支持されている。これにより、第１検出器２４Ａ及び第２検出器２４Ｂを互いに独立してＸ方向及びＺ方向に移動させることができる。

第１検出器２４Ａは、第１測定子２８Ａの変位を検出して、その変位を示す変位検出信号を制御装置３０へ出力する。第１測定子２８Ａの先端部には、基準器ＭＲの外周面に接触する第１先端球２９Ａが設けられている。

第２検出器２４Ｂは、第２測定子２８Ｂの変位を検出して、その変位を示す変位検出信号を制御装置３０へ出力する。第２測定子２８Ｂの先端部には、ワークＷの外周面に接触する第２先端球２９Ｂが設けられている。

第１位置検出部３４Ａ及び第２位置検出部３４Ｂは、上記各実施形態の検出器２４と基本的に同じものである。第１位置検出部３４Ａは、第１検出器２４Ａの位置（Ｘ方向位置及びＺ方向位置）を示す位置検出信号を制御装置３０へ出力する。また、第２位置検出部３４Ｂは、第２検出器２４Ｂの位置（Ｘ方向位置及びＺ方向位置）を示す位置検出信号を制御装置３０へ出力する。

図９は、第３実施形態の真円度測定機１０の制御装置３０の機能ブロック図である。図９に示すように、第３実施形態の制御装置３０は、不図示の記憶部に記憶されている不図示の制御プログラムを実行することで、第３検出制御部７０、補正値演算部７４、及び径演算部７６として機能する。

第３検出制御部７０は、回転駆動部１５と、第１検出器２４Ａ及び第２検出器２４Ｂと、第１位置検出部３４Ａ及び第２位置検出部３４Ｂと、を制御する。既述の図８に示したように、オペレータが第１測定子２８Ａの第１先端球２９Ａを基準器ＭＲの外周面に接触させ且つ第２測定子２８Ｂの第２先端球２９ＢをワークＷの外周面に接触させた後、操作部３２にて検出開始操作を入力すると、第３検出制御部７０が作動する。第３検出制御部７０は、第１検出器２４Ａに対応する変位検出信号及び位置検出信号の検出制御と、第２検出器２４Ｂに対応する変位検出信号及び位置検出信号の検出制御と、を同時に開始する。

具体的には第３検出制御部７０は、回転駆動部１５を駆動して回転軸１４Ｃ（第１回転テーブル１４Ａ及び第２回転テーブル１４Ｂ）を１回転させる。これにより、第１測定子２８Ａの第１先端球２９Ａを基準器ＭＲの外周面に接触させた状態で基準器ＭＲと第１検出器２４Ａとを回転中心ＣＰの周りに相対回転させると共に、第２測定子２８Ｂの第２先端球２９ＢをワークＷの外周面に接触させた状態でワークＷと第２検出器２４Ｂとを回転中心ＣＰの周りに相対回転させることができる。

また、第３検出制御部７０は、回転軸１４Ｃの回転中の間、回転軸１４Ｃの回転角度ごとに、第１検出器２４Ａによる第１測定子２８Ａの変位の検出と第２検出器２４Ｂによる第２測定子２８Ｂの変位の検出とを連続的に実行させる。さらに、第３検出制御部７０は、第１検出器２４Ａ及び第２検出器２４Ｂから変位検出信号を連続的に取得する。さらにまた、第３検出制御部７０は、既述の任意のタイミングで、第１位置検出部３４Ａから第１検出器２４Ａの位置検出信号を取得し且つ第２位置検出部３４Ｂから第２検出器２４Ｂの位置検出信号を取得する。これにより、第３検出制御部７０は、回転軸１４Ｃが１回転する間の第１測定子２８Ａの位置と第２測定子２８Ｂの位置とを演算する。そして、第３検出制御部７０は、第１測定子２８Ａの位置の演算結果を補正値演算部７４へ出力し、第２測定子２８Ｂの位置の演算結果を径演算部７６へ出力する。

図１０は、回転軸１４Ｃが１回転する間の第１測定子２８Ａの位置（符号ＸＡ参照）と第２測定子２８Ｂの位置（符号ＸＢ参照）とを同時測定した結果を示した説明図である。図１０に示すように、第３実施形態では、回転軸１４Ｃが１回転する間の第１測定子２８Ａの位置と第２測定子２８Ｂの位置とを同時測定、すなわち基準器ＭＲの断面形状とワークＷの断面形状とを同時測定することができる。その結果、基準器ＭＲ及びワークＷの双方の断面形状の測定結果に同じ形状の誤差が含まれる場合には、この誤差はワークＷのもつ形状ではない外来要因と判断することができる。その結果、ワークＷの直径の測定精度をより向上させることができる。

図９に戻って、第３実施形態の補正値演算部７４は、上記各実施形態の補正値演算部４６と同様に、回転軸１４Ｃが１回転する間の第１測定子２８Ａの位置に基づき基準器ＭＲの既知の直径値に対する補正値を演算し、この補正値の演算結果を径演算部７６へ出力する。第３実施形態の径演算部７６は、上記各実施形態の径演算部５６と同様に、回転軸１４Ｃが１回転する間の第２測定子２８Ｂの位置と既述の補正値とに基づきワークＷの直径を演算する。

［第３実施形態の作用］
図１１は、上記構成の第３実施形態の真円度測定機１０によるワークＷの直径測定処理の流れを示すフローチャートである。図１０に示すように、オペレータは、最初に第１回転テーブル１４Ａ上に基準器ＭＲを載置した後、第１検出器２４Ａ及び第１アライメント機構２６Ａ等を用いて公知の手法で回転中心ＣＰに対する基準器ＭＲのアライメントを実行する（ステップＳ２１）。また、オペレータは、第２回転テーブル１４Ｂ上に第１番目のワークＷを載置した後、第２検出器２４Ｂ及び第２アライメント機構２６Ｂ等を用いて公知の手法で回転中心ＣＰに対するワークＷのアライメントを実行する（ステップＳ２２）。

基準器ＭＲ及びワークＷのアライメントが完了すると、オペレータは、既述の図８に示したように、第１測定子２８Ａの第１先端球２９Ａを基準器ＭＲの外周面に接触させ且つ第２測定子２８Ｂの第２先端球２９ＢをワークＷの外周面に接触させた後、操作部３２にて検出開始操作を入力する（ステップＳ２３）。

この検出開始操作を受けて、第３検出制御部７０が第１位置検出部３４Ａから第１検出器２４Ａの位置検出信号を取得し且つ第２位置検出部３４Ｂから第２検出器２４Ｂの位置検出信号を取得する（ステップＳ２４）。なお、ステップＳ２４は、ステップＳ２５の後又はステップＳ２７の後に実行してもよい。

また、第３検出制御部７０は、回転駆動部１５を駆動して回転軸１４Ｃの回転を開始させると共に（ステップＳ２５）、第１検出器２４Ａ及び第２検出器２４Ｂからの変位検出信号の出力を実行させる。これにより、第３検出制御部７０が回転軸１４Ｃの回転角度ごとに第１測定子２８Ａ及び第２測定子２８Ｂからそれぞれ変位検出信号を取得する（ステップＳ２６）。次いで、第３検出制御部７０は、第１検出器２４Ａに対応する変位検出信号及び位置検出信号に基づき第１測定子２８Ａの位置を検出し、第２検出器２４Ｂに対応する変位検出信号及び位置検出信号に基づき第２測定子２８Ｂの位置を検出する。そして、第３検出制御部７０は、第１測定子２８Ａの位置の検出結果を補正値演算部７４へ出力し且つ第２測定子２８Ｂの位置の検出結果を径演算部７６へ出力する。

以下、回転軸１４Ｃが１回転するまで、ステップＳ２６の処理が繰り返し実行され、各検出器２４Ａ，２４Ｂからの各変位検出信号の出力と、第３検出制御部７０による各変位検出信号の取得及び第１測定子２８Ａ及び第２測定子２８Ｂの位置の演算と、が繰り返し実行される（ステップＳ２７でＮＯ）。そして、回転軸１４Ｃが１回転すると（ステップＳ２７でＹＥＳ）、第３検出制御部７０は、回転駆動部１５の駆動を停止して回転軸１４Ｃの回転を停止させる。

回転軸１４Ｃの回転が停止すると、上記各実施形態と同様に補正値演算部７４による補正値の演算（ステップＳ２８）と径演算部７６による第１番目のワークＷの直径の演算（ステップＳ２９）とが実行される。第３実施形態の真円度測定機１０では、２種類の第１検出器２４Ａ及び第２検出器２４Ｂを設けることにより、回転軸１４Ｃを１回転させるだけで真円度測定機１０の校正とワークＷの直径測定とを実行することができる。

以下、再びステップＳ２２からステップＳ２９の処理が繰り返し実行されることで、真円度測定機１０の再校正と第２番目以降のワークＷの直径測定とが繰り返し実行される（ステップＳ３０）。このように第３実施形態においても基準器ＭＲが回転中心ＣＰにアライメントされた状態で維持されているので、基準器ＭＲの再載置及びアライメント（ステップＳ２１）を省略することができる。その結果、上記各実施形態と同様の効果が得られる。

［第４実施形態］
図１２は、第４実施形態の真円度測定機１０によるワークＷの直径測定処理の流れ、特に径演算部７６によるワークＷの直径演算の流れを示すフローチャートである。図１３は、第４実施形態の真円度測定機１０の径演算部７６による差分演算を説明するための説明図である。第４実施形態の真円度測定機１０は、回転軸１４Ｃが１回転する間に第３検出制御部７０が第１測定子２８Ａ及び第２測定子２８Ｂの双方の位置の演算結果を径演算部７６へ出力し且つこの径演算部７６によるワークＷの直径の演算方法が第３実施形態と一部異なる点を除けば、上記第３実施形態の真円度測定機１０と基本的に同じ構成である。このため、上記第３実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。

図１２に示すように、第４実施形態の径演算部７６は、回転軸１４Ｃが１回転する間に第３検出制御部７０により検出された第１測定子２８Ａ及び第２測定子２８Ｂの双方の位置に基づき、回転軸１４Ｃの回転角度（相対回転の回転角度）ごとに、第２測定子２８Ｂの位置検出結果ＳＧ２から真円度測定機１０の誤差を減算する差分演算を実行する（図１２のステップＳ２８Ａ参照）。

具体的には、図１３に示すように径演算部７６は、回転軸１４Ｃの回転角度（相対回転の回転角度）ごとに、第１測定子２８Ａの位置検出結果ＳＧ１に基づき真円度測定機１０のもつ誤差Δｅを演算する。校正されている基準器ＭＲの断面形状は真円形状であるので、第１測定子２８Ａの位置検出結果ＳＧ１は真円度測定機１０がもつ誤差を示す。そして、径演算部７６は、回転軸１４Ｃの回転角度ごとに、第２測定子２８Ｂの位置検出結果ＳＧ２から誤差Δｅを減算して、回転角度ごとの差分値ΔＳＧを演算する。これにより、第２測定子２８Ｂの位置検出結果ＳＧ２から真円度測定機１０がもつ誤差Δｅを取り除くことができる。

図１２に戻って、第４実施形態の径演算部７６は、差分値ΔＳＧと既述の補正値とに基づき、ワークＷの直径を演算する。これにより、真円度測定機１０がもつ誤差の影響を低減してワークＷの直径をより高精度に演算することができる。

［その他］
上記各実施形態では第１回転テーブル１４Ａ上に基準器ＭＲが載置され且つ第２回転テーブル１４Ｂ上にワークＷが載置されているが、逆に第１回転テーブル１４Ａ上にワークＷが載置され且つ第２回転テーブル１４Ｂ上に基準器ＭＲが載置されていてもよい。すなわち基準器ＭＲ及びワークＷの一方が第１回転テーブル１４Ａ上に載置され且つ他方が第２回転テーブル１４Ｂ上に載置される。

上記各実施形態では、ワークＷ及び基準器ＭＲへの測定子２８（第１測定子２８Ａ及び第２測定子２８Ｂ）の接触、基準器ＭＲ及びワークＷのアライメント等をオペレータが手動で実行しているが、公知の測定プログラム等を利用して自動で行ってもよい。

上記各実施形態では、真円度測定機１０の校正時及びワークＷの直径測定時に回転軸１４Ｃ（第１回転テーブル１４Ａ及び第２回転テーブル１４Ｂ）を１回転させているが、回転軸１４Ｃの回転数については特に限定はされない。

上記各実施形態では、円筒状のワークＷの外周面の直径（外径）を測定しているが、円柱のワークＷの外周面の直径（外径）を測定したり或いは円筒状のワークＷの内周面の直径（内径）を測定したり、多重円筒構造のワークＷの任意の周面の直径を測定したりなどの各種形状のワークＷの周面（ワークＷの一部が周面である場合も含む）の直径の測定に本発明を適用することができる。また、各周面の直径の測定と共に或いは直径の測定に代えて各周面の半径の測定を行ってもよい。

上記各実施形態の真円度測定機１０は、回転軸１４Ｃ（第１回転テーブル１４Ａ及び第２回転テーブル１４Ｂ）が回転することで、ワークＷ及び基準器ＭＲと検出器２４（第１検出器２４Ａ及び第２検出器２４Ｂ）とを回転中心ＣＰの周りに相対回転させているが、回転軸１４Ｃを回転させる代わりに相対回転機構により検出器２４が回転中心ＣＰを中心として回転する検出器回転型の真円度測定機１０にも本発明を適用可能である。

上記各実施形態では、真円度測定機１０に１つの第２回転テーブル１４Ｂが設けられているが、回転軸１４Ｃ（第１回転テーブル１４Ａ）を中心とする同心円状に径の異なる複数の第２回転テーブル１４Ｂが設けられていてもよい。これにより、径の異なる複数のワークＷの直径測定に対応することができる。また、この場合には、第３実施形態で説明したように第２回転テーブル１４Ｂの数に合わせて第２検出器２４Ｂの数を増加させてもよい。これにより、径の異なる複数のワークＷの直径測定を同時に実行することができる。

１０ 真円度測定機
１２ ベース
１４Ａ 第１回転テーブル
１４Ｂ 第２回転テーブル
１４Ｃ 回転軸
１５ 回転駆動部
１６ コラム
１８ キャリッジ
２０ 水平アーム
２２ 検出器ホルダ
２４ 検出器
２４Ａ 第１検出器
２４Ｂ 第２検出器
２６Ａ 第１アライメント機構
２６Ｂ 第２アライメント機構
２８ 測定子
２８Ａ 第１測定子
２８Ｂ 第２測定子
２９ 先端球
２９Ａ 第１先端球
２９Ｂ 第２先端球
３０ 制御装置
３２ 操作部
３４ 位置検出部
３４Ａ 第１位置検出部
３４Ｂ 第２位置検出部
３６ 表示部
４０ 校正部
４２ 第１検出制御部
４６ 補正値演算部
５０ 径測定部
５２ 第２検出制御部
５６ 径演算部
６０ ロック機構
６２ Ｖ溝テーブル
６２ａ Ｖ溝
６２ｂ ボルト穴
６４ 冶具
６４ａ 半球部
６６ ボルト
７０ 第３検出制御部
７４ 補正値演算部
７６ 径演算部
ＣＰ 回転中心
ＭＲ 基準器
ＳＧ１ 位置検出結果
ＳＧ２ 位置検出結果
Ｗ ワーク
ΔＳＧ 差分値

Claims (8)

1. 測定子を有する検出器と、
   ワーク及び直径が既知の基準器の一方が載置される第１テーブルと、
   前記第１テーブルに対向する位置から見た場合に前記第１テーブルを囲む第２テーブルであって且つ前記ワーク及び前記基準器の他方が載置される第２テーブルと、
   回転中心を中心として前記第１テーブル及び前記第２テーブルを一体的に回転、或いは前記回転中心の周りに前記検出器を回転させる相対回転機構と、
   前記回転中心と前記第１テーブルに載置されている前記一方の中心とのアライメントを行う第１アライメント機構と、
   前記回転中心と前記第２テーブルに載置されている前記他方の中心とのアライメントを行う第２アライメント機構と、
   を備える真円度測定機。
2. 前記基準器の周面に対して前記測定子が接触した状態で前記相対回転機構により前記基準器と前記検出器とを前記回転中心の周りに相対回転させながら、前記測定子の位置を検出する第１検出制御部と、
   前記ワークの周面に対して前記測定子が接触した状態で前記相対回転機構により前記ワークと前記検出器とを前記回転中心の周りに相対回転させながら、前記測定子の位置を検出する第２検出制御部と、
   前記第１検出制御部が検出した前記測定子の位置に基づき、前記基準器の既知の直径に対する補正値を演算する補正値演算部と、
   前記第２検出制御部が検出した前記測定子の位置と、前記補正値演算部が演算した前記補正値と、に基づき前記ワークの周面の径を演算する径演算部と、
   を備える請求項１に記載の真円度測定機。
3. 前記検出器が、前記測定子として前記基準器の周面に接触する第１測定子を有する第１検出器と、前記測定子として前記ワークの周面に接触する第２測定子を有する第２検出器と、を含む請求項１に記載の真円度測定機。
4. 前記基準器の周面に対して前記第１測定子が接触し且つ前記ワークの周面に対して前記第２測定子が接触した状態で、前記相対回転機構により前記基準器と前記第１検出器とを前記回転中心の周りに相対回転させ且つ前記ワークと前記第２検出器とを前記回転中心の周りに相対回転させながら、前記第１測定子の位置と前記第２測定子の位置とを検出する第３検出制御部と、
   前記第３検出制御部が検出した前記第１測定子の位置に基づき、前記基準器の既知の直径に対する補正値を演算する補正値演算部と、
   前記第３検出制御部が検出した前記第２測定子の位置と、前記補正値演算部が演算した前記補正値と、に基づき前記ワークの周面の径を演算する径演算部と、
   を備える請求項３に記載の真円度測定機。
5. 前記径演算部が、前記第３検出制御部が検出した前記第１測定子の位置から前記相対回転の回転角度ごとに真円度測定機の誤差を検出し、前記相対回転の回転角度ごとに、前記第３検出制御部が検出した前記第２測定子の位置から前記誤差を減算する差分演算を実行し、前記差分演算の結果と前記補正値とに基づき前記ワークの周面の径を演算する請求項４に記載の真円度測定機。
6. 前記第１アライメント機構が、前記回転中心に対する前記第１テーブルの位置及び姿勢を調整し、
   前記第２アライメント機構が、前記回転中心に対する前記第２テーブルの位置及び姿勢を調整する請求項１から５のいずれか１項に記載の真円度測定機。
7. 前記第１テーブル及び前記第２テーブルのうちで前記基準器が載置される方を基準器用テーブルとした場合に、前記基準器用テーブルの位置及び姿勢を解除可能に固定するロック機構を備える請求項１から６のいずれか１項に記載の真円度測定機。
8. 前記基準器用テーブルに載置された前記基準器の位置を規定する位置決め部を備える請求項７に記載の真円度測定機。

Images