JP2935603B2 - 真直度測定機能付真円度測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は真直度測定機能付真
円度測定装置に関し、特に検出器を移動可能に保持する
コラムの検出器送り方向の真直度誤差補正量を算出可能
な真直度測定機能付真円度測定装置に関する。 真円度測
定装置のコラムの検出器送り方向は、必ずしも真直では
ない。このため、コラムに沿って検出器を移動しながら
測定されたワークの真直度は誤差を含んでおり、この誤
差量をワークの測定真直度から差し引いたものが、ワー
クの真の真直度である。したがって、ワークの正確な真
直度及びその真直度に基づいて 得られる円筒度、同軸度
を求めるためには、真円度測定装置が有するコラムの検
出器の送り方向の真直度を求めることが要求される。

【０００２】

【従来の技術】従来は、コラムの検出器送り方向の真直
度誤差を求めるために、高精度の真直度基準ガイドを製
作し、この真直度基準ガイドの真直度を測定していた。
即ち、図７に示すように、ステップ７１で理想的な真直
度を持つ真直度基準ガイドの直動測定を行い、この測定
結果のデータを採取して記憶し、ステップ７２で採取し
たデータに基づいて最小自乗法により、形状データを算
出し、ステップ７３で算出した形状データをコラムの真
直度誤差補正量としていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記真直度基準ガイド
としては、従来は、オプチカルフラットのような高精度
真直度面を有するものを用いていた。このよう高精度の
真直面は、長年の経験により真直度基準ガイドを修正し
精度を出しながら、熟練工による手作業で製作されてい
た。したがって、高精度の真直度基準ガイドの製作に
は、熟練技術を必要とし、且つ、工数がかかるという問
題がある。

【０００４】また、経年変化により真直度基準ガイドの
真直度が狂っても、その真直度を容易に修正できないと
いう問題もある。さらに、測定機が大型化するに伴い、
真直度基準ガイドを構成するオプチカルフラットも大き
くなるので、真直度基準ガイドの価格が高くなるという
問題もある。

【０００５】本発明の目的は、上記従来の問題に鑑み、
ソフトウエア処理によりコラムの検出器送り方向の真直
度誤差補正量を算出するという構想に基づき、真直度測
定機能付真円度測定装置のコラムの検出器送り方向の真
直度誤差補正量の測定を、熟練工により手作業を不要と
し、工数を削減し、機種毎の精度のバラツキを少なく
し、メンテナンスを容易にし、且つ、廉価に実現するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明により提供されるものは、真直度チェックゲー
ジを搭載する回転台と、真直度チェックゲージの一側面
の表面位置を検出する検出器と、検出器を真直度チェッ
クゲージの表面に沿って移動可能なように保持するコラ
ムと、検出器により得られたデータを第１のデータとし
て記憶する第１の記憶手段と、回転台の回転軸を中心に
真直度チェックゲージを１８０°だけ回転し、検出器に
より真直度チェックゲージの一側面と同一面の表面位置
を検出して得られたデータを第２のデータとして記憶す
る第２の記憶手段と、第１のデータと第２のデータとに
基づいてコラムの真直度誤差補正量を演算する演算手段
と、を備えることを特徴とする真直度測定機能付真円度
測定装置である。

【０００７】本発明の他の態様によれば、真直度測定機
能付真円度測定装置は、回転台に搭載した被測定ワーク
の表面位置を検出器により直動測定をして得られた被測
定ワークの真直度データを上記真直度誤差補正量により
補正する補正手段を備える。

【０００８】

【作用】図１はこの真直度測定機能付真円度測定装置に
よるコラムの真直度誤差補正量の算出方法を説明するフ
ローチャートである。図示のように、ステップ１で検出
器をコラムに沿って直動的に移動させることにより真直
度チェックゲージの一側面の直動測定を行い、この直動
測定により得られたデータを第１のデータとして記憶
し、ステップ２で真直度チェックゲージを回転台の回転
軸を中心に１８０°だけ回転し、ステップ３で検出器に
より真直度チェックゲージの上記一側面と同一面の直動
測定を行い、ステップ４で第１のデータと第２のデータ
の差を算出し、ステップ５でこの算出したデータをコラ
ムの真直度誤差補正量とする。真直度チェックゲージの
一側面の一方向からの直動測定結果と、この真直度チェ
ックゲージの同一側面の反対方向からの直動測定結果と
の差が、検出器の送り方向の真直度誤差補正量となる。
ソフトウエア処理によりこの誤差が求まるので、熟練工
は不要で、工数も極めて少なくて済む。

【０００９】

【実施例】図２（ａ）は本発明の実施例による真直度測
定機能付真円度測定装置の一側面図である。同図におい
て、１１は検出器、１２は検出器ホルダー、１３は検出
器上下台、１４は基準板、１５は送り用ナット、１６は
送りネジ、１７は検出器位置検出用エンコーダ、１８は
モータ、１９は回転台、２０は真直度チェックゲージ、
２１はコラムである。

【００１０】真直度チェックゲージ２０の面Ａの真直度
を測定する場合、モータ１８により送りネジ１６を回転
し、それにより上下台１３を基準板１４に沿ってコラム
２１上を上下させて、面Ａを検出器１１によりトレース
し、真直度測定を行う。検出器位置検出用エンコーダ１
７は検出器１１の各測定位置を検出する。測定された真
直度とこれに対応する測定位置はメモリに記憶される。

【００１１】従来のように真直度チェックゲージ２０の
面Ａの精度がオプチカルフラットの様に極めて高い場合
は、この測定データをそのまま真直度誤差補正量とす
る。しかし、本発明の実施例においては、真直度チェッ
クゲージ２０の面Ａの精度は従来のように高くする必要
なない。面Ａの精度が不明の場合は、図２（ｂ）に示す
ように、真直度チェックゲージ２０を回転台１９上で回
転台１９の回転軸を中心に１８０°回転し、同一の面Ａ
の真直度を検出器１１で測定する。この場合、検出器ホ
ルダーは図２の（ａ）の検出器ホルダー１２を、より長
い検出器ホルダー１２ａに換えて測定する。検出器ホル
ダー１２ａは真直度チェックゲージ２０を図２（ａ）の
状態から回転台１９の回転軸を中心に１８０°回転させ
た状態で検出器１１が面Ａをトレースできる長さを有す
る。

【００１２】図２（ａ）の状態での面Ａの真直度測定結
果と、図２（ｂ）の状態での面Ａの真直度測定結果との
差が、コラム２１の真直度誤差補正量となる。この真直
度誤差補正量を記憶しておき、次に被測定物の面の真直
度を測定したときに、測定結果からコラム２１の真直度
誤差補正量を差し引けば、被測定物の真の真直度が得ら
れる。こうして得られた被測定物の真直度の基づいてそ
の被測定物の真円度、円筒度、同軸度等を得ることがで
きる。

【００１３】図３は本発明の実施例における真直度誤差
補正量を説明するための図である。コラム２１の検出器
１１の送り方向における真直度の精度が高い場合、図２
（ａ）の状態での面Ａのトレース結果ａと、図２（ｂ）
の状態での面Ａのトレース結果ｂとは、図３（ａ）に示
すように、互いにほぼ鏡像関係にあり、したがって、ト
レースａのデータとトレースｂのデータとの差をとれ
ば、ほぼ直線ｃとなる。尚、ここではデータａ及びｂは
それぞれ絶対値で表してある。

【００１４】これに対し、検出器１１の送り方向の真直
度の精度が悪い場合は、図２（ａ）の状態での面Ａのト
レース結果ｄと、図２（ｂ）の状態での面Ａのトレース
結果ｅとは、図３（ｂ）に示すように、互いに鏡像関係
から外れ、したがって、トレースｄのデータとトレース
ｅのデータとの差をとっても、直線とはならず、曲線ｆ
となる。この曲線ｆがコラム２１の真直度誤差補正量を
表す。

【００１５】図４は本発明の実施例におけるシステム構
成図である。同図において、検出器１１からの測定値は
Ａ／Ｄ変換器４１によりディジタル情報に変換されてＣ
ＰＵ４３に入力され、また検出器位置エンコーダ１７か
らのディジタル位置情報もＣＰＵ４３に入力される。Ｃ
ＰＵ４３にはメモリ４４が接続されている。図５は本発
明の実施例により、ＣＰＵ４３が行う真直度誤差補正量
の算出方法を説明するフローチャートである。同図にお
いて、ステップ５１で図２（ａ）に示した状態で面Ａに
ついて直動測定を行い、面Ａの形状をトレースしたデー
タａを採取し、メモリ４４に格納する。次にステップ５
２で、図２（ｂ）に示した状態で面Ａについて直動測定
を行い、面Ａの形状をトレースしたデータｂを採取しメ
モリ４４の別のエリアに格納する。次いでステップ５３
でデータａとデータｂの差をデータｃとして算出し、更
に別のエリアに格納する。そしてステップ５４で算出し
たデータｃを真直度誤差補正量とする。

【００１６】図６は本発明の実施例による真直度誤差補
正処理を説明するフローチャートである。同図におい
て、ステップ６１でワークの直動測定を行い、データを
採取する。ステップ６２で採取したデータに図５で説明
した方法で求めた真直度誤差補正量を用いて補正処理を
行う。そしてステップ６３で補正処理後のデータを各解
析処理に使用する。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ソフトウエア処理によりコラムの検出器送り
方向の真直度誤差を算出するので、真直度測定機能付真
円度測定装置のコラムの検出器送り方向の真直度誤差補
正量の測定において、オプチカルフラットの製作のため
の熟練工による手作業が不要になり、工数が削減され、
機種毎の精度のバラツキが少なくなり、メンテナンスが
容易となり且つ、廉価に実現できるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による真直度測定機能付真円度測定装置
を用いた真直度誤差補正量の算出方法を説明するフロー
チャートである。

【図２】本発明の実施例による真直度測定機能付真円度
測定装置の説明図である。

【図３】本発明の実施例における真直度誤差補正量を説
明するための図である。

【図４】本発明の実施例におけるシステム構成図であ
る。

【図５】本発明の実施例によるコラムの真直直度誤差の
算出方法を説明するフローチャートである。

【図６】本発明の実施例による真直度誤差補正処理を説
明するフローチャートである。

【図７】従来の真直度誤差補正量算出方法を説明するフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１１…検出器 １２…検出器ホルダー ２０…真直度チェックゲージ ２１…コラム

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真直度チェックゲージを搭載する回転台
   と、 該真直度チェックゲージの一側面の表面位置を検出する
   検出器と、 該検出器を該真直度チェックゲージの表面に沿って移動
   可能なように保持するコラムと、 該検出器 により得られたデータを第１のデータとして記
   憶する第１の記憶手段と、 該回転台の回転 軸を中心に該真直度チェックゲージを１
   ８０°だけ回転し、該検出器により該真直度チェックゲ
   ージの該一側面と同一面の表面位置を検出して得られた
   データを第２のデータとして記憶する第２の記憶手段
   と、 該第１のデータと該第２のデータとに基づいて該コラム
   の真直度誤差補正量を演算する演算手段と、 を備えることを特徴とする真直度測定機能付真円度測定
   装置。
2. 【請求項２】 前記回転台に搭載した被測定ワークの表
   面位置を前記検出器により直動測定をして得られた該被
   測定ワークの真直度データを請求項１に記載のコラムの
   真直度誤差補正量により補正する補正手段を備えること
   を特徴とする真直度測定機能付真円度測定装置。