JP6955430B2

JP6955430B2 - 測定装置

Info

Publication number: JP6955430B2
Application number: JP2017229446A
Authority: JP
Inventors: 信策阿部
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2021-10-27
Anticipated expiration: 2037-11-29
Also published as: JP2019100767A

Description

本発明は、測定データを記憶することが可能な測定装置に関する。

比較測定を行う測定装置のひとつとして、ダイヤルゲージが知られている。ダイヤルゲージは、先端に測定子が設けられたスピンドルの直線運動の変位量を測定するものが一般的であるが、てこ状の測定子の揺動の変位量を測定するものもある（てこ式ダイヤルゲージ）。

ダイヤルゲージは上記のような分類の仕方のほか、測定結果の表示形式により分類することができる。具体的には、変位量を指針の回転角によって表示する指針式のダイヤルゲージと、変位量をデジタル表示するデジタル式のダイヤルゲージ（例えば特許文献１参照）がある。

特開平１０−１０３９０１号公報

従来のダイヤルゲージを真円度、平面度、真直度など被測定物の形状の把握に用いる場合、利用者は被測定物の表面において測定子を相対的に一定の方向に摺動させ、摺動過程における変位量の変化を詳細に読み取ることで形状を把握することができる。

被測定物において検査対象とする区間の全体形状を第１の測定により把握した後で、当該区間内の特定の部分の形状の加工を行いたい場合、加工すべき部分を特定するために当該区間について再度測定を行う必要があるが、測定の際に装置に表示される変位量は、測定子を摺動させることで逐次変動する。そのため、検査対象区間の全体形状を把握する第１の測定で事前に把握したピークやボトムの変位量のみを頼りに、第２の測定で加工したい部分を探索しようとすると、測定子を低速で摺動させながら、逐次変動する変位量に注視して探索する必要があり、時間がかかると共に技術が求められる。

本発明の目的は、検査対象区間の全体形状を把握した後、加工すべき部分の特定のために行う測定を、速やかにかつ容易に行うことが可能な測定装置を提供することにある。

本発明の測定装置は、被測定物に当接する測定子と、被測定物の検査対象区間を測定子が相対的に一定の方向に摺動する過程において、測定子の変位量を検出する検出手段と、記憶手段と、検出手段が検出する変位量を所定の周期で取得し、記憶手段に逐次記憶させるデータ収集手段と、グラフィック表示が可能な表示手段と、検査対象区間における変位量の位置的推移を示すグラフを表示手段に表示させる表示制御手段と、を備え、記憶手段は、検査対象区間において事前に行われた第１の測定における所定の周期ごとの変位量を予め記憶し、表示制御手段は、検査対象区間における第２の測定を実施する際に記憶手段を参照して、第１の測定に係るグラフを表示手段に表示させるとともに、当該グラフにおいて第２の測定で取得された変位量と同じ変位量となっている検査対象区間内の位置を検索して表示手段に所定の態様で表示させる。

表示制御手段は、具体的には例えば、第１の測定の終点が第２の測定の起点である場合には、第２の測定における変位量が所定の周期ごとに取得される都度、検査対象区間内の位置を、前周期に特定された位置を起点に、グラフにおける第１の測定の起点に向けて検索して表示させ、第１の測定の起点が第２の測定の起点である場合には、第２の測定における変位量が所定の周期ごとに取得される都度、検査対象区間内の位置を前周期に特定された位置を起点に、グラフにおける第１の測定の終点に向けて検索して表示させてもよい。

これにより、検査対象とする区間の全体形状を把握するための第１の測定を行った後、加工すべき部分の特定のために行う第２の測定を行う際、全体形状を示すグラフ上に第２の測定における測定子の現在位置が逐次表示されるため、グラフの凹凸を参照しながら変位量がピークやボトムとなる位置を、速やかにかつ容易に特定することができる。

本発明は、例えば、スピンドル式ダイヤルゲージ又はてこ式ダイヤルゲージへの適用が好適である。

測定装置１００の外観の一例を示す図である。本体ケース１１０の内部構成の一例を示す図である。実施形態の具体例を説明する図（１／２）である。実施形態の具体例を説明する図（２／２）である。現在位置の表示態様のバリエーションを示す図である。

以下、本発明の測定装置の実施形態について説明する。なお、以下では測定装置がスピンドル式のダイヤルゲージである場合を例にとって説明するが、被測定物の表面で測定子を移動させる過程での測定子の変位を測定する装置であれば同様に適用可能である。例えば、てこ式などの他の方式のダイヤルゲージでもよいし、ダイヤルゲージ以外の測定装置であっても構わない。

図１に本発明の測定装置１００の外観の一例を、図２に本体ケース１１０の内部構成の一例を、それぞれ示す。測定装置１００は、本体ケース１１０、スピンドル１２０、測定子１２１、検出手段１３０、データ収集手段１４０、記憶手段１５０、表示制御手段１６０、及び表示手段１６１を備える。

スピンドル１２０は、軸方向に変位自在に本体ケース１１０に設けられる。スピンドル１２０の先端には、測定時に被測定物Ｗに当接する測定子１２１が設けられ、被測定物Ｗの凹凸による測定子１２１の変位がスピンドル１２０の変位に反映される。

検出手段１３０は、被測定物Ｗの検査対象区間を測定子１２１が相対的に一定の方向に摺動する過程において、スピンドル１２０の変位量を検出する。変位量の検出方式は、光電式、静電容量式、電磁式など、変位量を電気信号として出力できる方式であれば任意の方式を採用してよい。

データ収集手段１４０は、検出手段１３０が検出する変位量を所定の周期で取得し、任意の記憶手段１５０に逐次記憶させる。

なお、記憶手段１５０には、検査対象区間の全体形状を把握するために事前に実施した第１の測定における所定の周期ごとの変位量の測定データを予め記憶させておく。

表示制御手段１６０は、検査対象区間における第２の測定を実施する際に記憶手段１５０を参照し、第１の測定に係る、検査対象区間における変位量の位置的推移を示すグラフをグラフィック表示が可能な表示手段１６１に表示させる。また、当該グラフにおいて、第２の測定で取得された変位量と同じ変位量となっている測定経路内の位置を検索して、表示手段１６１に所定の態様で表示させる。

例えば、第１の測定の終点が第２の測定の起点である場合には、第２の測定における変位量が所定の周期ごとに取得される都度、検査対象区間内の位置を、前周期に特定された位置を起点に、グラフにおける第１の測定の起点に向けて検索して所定の態様で表示させる。また、第１の測定の起点が第２の測定の起点である場合には、第２の測定における変位量が所定の周期ごとに取得される都度、検査対象区間内の位置を前周期に特定された位置を起点に、グラフにおける第１の測定の終点に向けて検索して所定の態様で表示させる。

検索により特定された位置は、測定経路における測定子１２１の現在位置である。この現在位置が表示手段１６１に表示されたグラフにおいて読み取ることができる態様であれば、任意の表示態様で表示してよい。

表示制御手段１６０の機能は、例えば、測定装置１００がＣＰＵを備えて、表示制御手段１６０の機能が記述されたプログラムをＣＰＵで実行させることにより実現することができる。この場合、プログラムの記述内容に応じて、高度な処理や解析を行うことができ、それを表示手段１６１への表示に反映することができる。

実施形態の具体例を図３、図４及び図５を参照して説明する。まず、図３(a)に示すように、測定装置１００の測定子１２１を被測定物Ｗ上で一定の方向（図では左側から右側の向き）に摺動させて、検査対象区間における測定子１２１の変位量をデータ収集手段１４０により所定の周期ごとに取得する第１の測定を実施し、測定データを記憶手段１５０に記憶させる。

表示制御手段１６０は、記憶手段１５０を参照して、例えば図３(b)に示すように、変位量の位置的推移を示すグラフを表示手段１６１に表示させる。図３(b)のグラフにおいては、縦軸が変位量、横軸が位置を示し、測定の起点が左端、終点が右端である。

続いて、第１の測定に係るグラフが表示された状態で、図４(a)に示すように、検査対象区間における第１の測定の終点から起点に向けて測定装置１００の測定子１２１を摺動させ、測定子１２１の変位量をデータ収集手段１４０により所定の周期ごとに取得する第２の測定を実施する。このとき、表示制御手段１６０は変位量が所定の周期ごとに取得される都度、検査対象区間内の位置を、前周期に特定された位置を起点にグラフの左端に向けて検索して所定の態様で表示させる。図４(b)では、検索した位置をグラフ上に矢印で示す態様の例を示している。矢印は、矢印だけで示してもよいし、図４(b)に示すようにその位置での変位量をあわせて示してもよい。

現在位置の表示態様に関し、図４(b)に示す態様以外では、例えば、図５(a)に示すように縦線で示す態様や、図５(b)に示すように第１の測定に係るグラフを、第２の測定結果を太い線や色を変えた線でなぞっていく形で示す態様などが挙げられる。

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。各実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。すなわち、本発明において表現されている技術的思想の範囲内で適宜変更が可能であり、その様な変更や改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含む。

１００…測定装置
１１０…本体ケース
１２０…スピンドル
１２１…測定子
１３０…検出手段
１４０…データ収集手段
１５０…記憶手段
１６０…表示制御手段
１６１…表示手段
Ｗ…被測定物

Claims

被測定物に当接する測定子と、
前記被測定物の検査対象区間を、前記測定子が相対的に一定の方向に摺動する過程において、前記測定子の変位量を検出する検出手段と、
記憶手段と、
前記検出手段が検出する変位量を所定の周期で取得し、前記記憶手段に逐次記憶させるデータ収集手段と、
グラフィック表示が可能な表示手段と、
前記検査対象区間における前記変位量の位置的推移を示すグラフを前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備え、
前記記憶手段は、前記検査対象区間において事前に行われた第１の測定における所定の周期ごとの変位量を予め記憶し、
前記表示制御手段は、前記検査対象区間における第２の測定を実施する際に前記記憶手段を参照して、前記第１の測定に係る前記グラフを前記表示手段に表示させるとともに、当該グラフにおいて前記第２の測定で取得された変位量と同じ変位量となっている前記検査対象区間内の位置を検索して前記表示手段に所定の態様で表示させる
ことを特徴とする測定装置。
前記表示制御手段は、前記第１の測定の終点が前記第２の測定の起点である場合には、前記第２の測定における変位量が所定の周期ごとに取得される都度、前記検査対象区間内の位置を、前周期に特定された位置を起点に、前記グラフにおける第１の測定の起点に向けて検索して表示させ、前記第１の測定の起点が前記第２の測定の起点である場合には、前記第２の測定における変位量が所定の周期ごとに取得される都度、前記検査対象区間内の位置を、前周期に特定された位置を起点に、前記グラフにおける第１の測定の終点に向けて検索して表示させる
ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
前記測定装置は、スピンドル式ダイヤルゲージ又はてこ式ダイヤルゲージであることを特徴とする請求項１又は２に記載の測定装置。