JPH02138807A

JPH02138807A - 物体の横寸法測定方法およびその装置

Info

Publication number: JPH02138807A
Application number: JP63303854A
Authority: JP
Inventors: Roger I Grosvenor; ロジヤー・アイボー・グロスベノー
Original assignee: National Research Development Corp UK
Current assignee: National Research Development Corp UK
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1988-11-30
Publication date: 1990-05-28
Also published as: GB2212923A; EP0322120A2; US4964071A; GB2212923B; GB8728016D0; EP0322120A3; GB8827735D0

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は被加工物の横寸法の測定時に工作機械と共に使
用する方法と装置に関する。本発明は特に、被加工物の
円筒形部分の直径を測定するのに有効である。

計算機数値制御式（ＣＮＧ＞工作機械では、被加工物の
円筒形部分の直径を自動的に、また望よしくは被工作物
に接触することなく測定することが必要である。また、
機械加工を行ないながら該直径を測定できるようにした
り、機械加工中に生しる切削力その他の障害を考慮に入
れることかできるようにするのが良いとされる。

本発明の第１の局面によると、物体の横寸法を得る方法
が提供され、その方法はセンサを用いて物体表面と基準
との間の距離を測定する段階と、前記距離が変化するよ
うにセンサを物体近傍の経路に沿って移動させる段階と
、前記距離を繰返し測定する段階と、測定距離と経路内
のセンサの位置との関係を分析する段階と、その分析結
果から前記寸法の表示を得る段階とを備えている。

横寸法をとる平面における物体の輪郭形状はどのような
ものでも良いが、獲得される表示が関係するのは、前記
経路に隣接する物体部分に限られる。対称軸を１本また
はそれ以上有する形状については、寸法表示が物体形状
のより大きな部分、あるいは全部に適用されると仮定す
ることも可能である。例えば物体の断面形状が複数の対
称軸を有する星形であり、その星形の１つの完全点に経
路が隣接している場合、断面全体の寸法を推定すること
が可能である。完全に不規則な断面の場合は、獲得され
た表示が経路に隣接する外周上の点にしか適用されない
。

本発明の第２の局面によると、物体の軸に対して横方向
の寸法を得る方法が提供され前記物体は軸と直角を成す
平面と交差する閉円錐曲線または正多角形状の表面を有
する形式のものであり、寸法は前記平面における表面寸
法であり、該方法は非接触式センサを用いて表面とセン
サとの間の距離を測定する段階と、前記距離を繰返し測
定しながら前記軸と平行な線を含む平面にあり、少なく
とも何回か前記線と交わる経路に沿ってセンサを移動さ
せる段階と、測定距離と経路内のセンサの位置との関係
を所定の分析法を用いて分析する段階と、前記形式の少
なくとも１つの物体の寸法を所定の寸法方法に関して予
め較正したものと分析結果から前記寸法の表示を得る段
階とを備えている。

閉円錐曲線は円または楕円でも良い。

本発明の第３の局面によると、物体の軸に対して横方向
の寸法を得る装置が提供され前記物体は軸に対して直角
を成す平面と交差する閉円錐曲線または正多角形の表面
を有する形式のものであり、寸法は前記平面における表
面の寸法であり、核装置１− 置は、前記形式の物体の前記軸を所定位置に配置して該
物体を装着する手段と、センサと前記物体表面との間の
距離を測定するための非接触式センサと前記距離を繰返
し測定しながら前記物体の前記軸に対して平行な線を含
む平面にあり、少なくとも何回か前記線と交差する、経
路に泊って前記センサを移動させるための手段と、セン
サによって測定した距離とセンサの経路内位置との間の
関係を所定の分析方法を用いて分析し、その分析結果か
ら前記寸法の表示を得るための手段とを備えている。

分析手段は前記形式の少なくとも１つの物体の前記寸法
を所定の分析方法に関して較正したものを記憶し、これ
を用いて前記表示を得るように構成することもできる。

前記寸法は物体の円筒形表面（外面または内面）の直径
とすることができ、センサ経路はその平面が円筒表面の
縦軸に平行な線を含む円とすることができる。選択的に
経路を直線状としても良く、その場合は前記線に直角に
交差させるのが望ましい。所定の分析方法として、フー
リエ変＊ｉを使用できるが、例えば第２交番周波数成分
の振幅が円筒表面の直径に関係することが分かっている
場合であれば高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いること
ができる。この他ウオルシュ関数やアダマール変換を使
用するような分析方法をフーリエ変換の代わりに使用す
ることもできる。

本発明を円筒形表面に適用してＦＦＴを使用した場合の
重要な利点の１つに、円筒の軸と該円筒の中心を通る円
形センサ経路に対する法線または該円筒の中間点を通る
直線状経路に対する法線との間に偏りがあっても、有効
範囲全体に亘って誘導される直径には何ら影響を及ぼさ
ないことにある。その結果、偏りが大きすぎない限り、
ＣＮＣ■作機は法線を円筒軸と一致させる必要が無くな
り、機械加工中に切削力その他の障害により生じる偏り
に変化があっても、はとんどの実用用途では直径の誘導
が不正確になることはない。

センサが円形経路を一巡するか、あるいは直線経路に沿
って１回通過する間にセンサの応答に２つのピーク振幅
が生まれ、これらのピークが同じ大きさのものであれば
、上述の偏りがゼロになる。

ピークが等しくなければ、ピーク応答の比が偏りの大き
さを表す指標となるため、装ばはピーク比の測定値を得
て、この測定値を用いて円筒直径の誘導値の微小補正を
行なったり、円筒軸と円形経路の中心との間の相対的位
置を移動させて偏りを小さくしたり、偏りに対する限界
値を設定することができる。

被加工物が金属の場合のセンサは誘導センサで良いが、
被加工物が金属以外の材料から成る場合は容量性センサ
、渦電流センサ、音響センソー等のセンサを用いること
ができる。また、代替的方法として空気圧センサを用い
ることもでき、空気圧センサの場合対称物体を取出口に
近付けることによって（物体の位置を決める）、室内圧
力が部分的に決定され、定常圧力を導入口に加えて室内
圧力を圧力センサによって測定する。

本発明はまた、本発明の第１局面としての方法を使用す
る装置も含む。

次に添付図面を参照しながら本発明の実施態様について
例示的に説明する。

第１図（ａ）　、　（ｂ）そして（ｃ）において、その
直径を測定しようとする物体がシリンダ１ｏとして表さ
れており、シリンダ１０は被加工品を通常挟持する時と
同じように工作機械１１のセンタ間に締付保持されてい
る。工作機械１１は第１図（ａ）　、　（ｂ）に承すよ
うに、Ｘ−Ｙ軸方向に可動の基台１２を備える。基台１
２がＸ−Ｙ軸の原点を中心として回転し、誘導センサ１
４が設置される回転台１３を支持しており、シリンダ１
０の保持センタが支持ブラケット１５上に装着されてい
るため、シリンダは第１図（ｂ）に示すＺ軸方向に移動
することができる。

第２図に示すように、センサ１４がステージ１３の回転
に対して偏心的に装着される。基台１２のＸ軸とＹ軸の
交点を点１６に示すと共に、ステージ１３が角位置Ｏ°
の時のセンサ１４の垂直軸を点１７に示す。

この角位置の時のセンサ１４の外周を１４−とじて示す
。動作時、ステージを回転した時に生まれる点１７の軌
跡とセンサ１４の描く包絡線をそれぞれ円１８と１９に
よって示している。実際に円筒形物体の測定を行なった
ところ、センサ１４の軸とＸ−Ｙ軸の原点との間の偏心
距離を３　ｔｎｔｎにすると、円１８の直径が６ｍｍと
なり、好適であるという知見を得た。

第１図（ａ）　、　（ｂ）そして（ｃ）の装置は第３図
に示す制御装＠２１の制御下にあり、ここに開示する本
発明の一実施態様に関連する制御装置の機能も第３図の
中に示されている。制御装置２１は機械制御用計算機を
含むが、この実施態様では高速フーリエ変換を行なう機
能も兼備している。

センサ１４からの信号がアナログ・ディジタル変換器（
ＡＤＣ）２２を介して制６１１装置に達し、この時ＡＤ
Ｃからの読出しは制卸装置によって制御される。

回転ステージ１３がステージの角位置を度数で表す出力
を出す符号器２３を有しており、制御装置２１がＸ、Ｙ
、Ｚ駆動装置およびステージ１３の駆動装置を制卸する
。

動作時、制御装置２１はシリンダ１０の軸がＸ軸に対し
て平行の時にステージ１３の中心がシリンダ軸のほぼ下
に来るまでＸ位置とＹ位置の調整を行なう。次に、シリ
ンダ１０の最下部とセンサ１４の上部との間の空隙が（
はぼ）最大になるようにセンサを位置決めした状態で、
回転ステージ１３の角位置をゼロに設定する。次に制卸
装置はＡＤＣのディジタル出力がセンサ１４の動作範囲
に入ることを示すまでシリンダ１０のＺ軸位置を調整す
る。ボーマー・エレクトリック（Ｂａｕｍｅｒ　Ｈｅｃ
ｔｒｉｃ　）　Ｉ　ＷＡ１２　ｕ　　９００２型センサ
をＣ，Ｉ　、　　Ｌ、　６３００型アナログ・ディジタ
ル変換器と共に使用した場合、ＡＤＣ出力２０〜２０４
７に対応する１　ｍｍ〜１．５鮒の対象距離に関して線
形の出力が獲得される。従って、ＡＤＣの出力が例えば
２００になるまでＺ軸を調整する。

次に制御装置がステージ１３を回転させると、ステージ
１３が５度（例えば）回転する毎に１出力ずつ、一連の
ＡＤＣ出力が制御装置２１に送られる。

制御装置を介してＡＤＣの読取りを行なわせる符号器２
３によって各出力が開始される。

ステージ１３の角位置に伴なって変化する形式のＡＤＯ
出力を第４図に示す。センサ１４の位置がシリンダに関
して回転するに従って、センサ１４の上部とシリンダ１
０の表面との間の距離が漸増し、ＡＤＣ出力は第４図の
２４の部分に示すように大きくなって行く。ステージの
角度が９０度に達すると、前記距離が最大値に達し、Ａ
ＤＣ出力もピークに達した後、２５に示すように再び下
降して行き、ステージの角度が１８０度になった時に前
記距離が最小値に達するまでＡＤＣ出力の下降が続く。

ステージが元の位置に戻るまでさらに１８０度回転され
るに従って、センサ１４の上部とシリンダ１０の表面と
の間の距離が同じように変化して、ＡＤＣ出力は再び最
大値まで上昇した後、元の値まで下降する。

第４図は回転ステージ１３の軸がシリンダの軸と交差す
る場合のＡＤＣ出力を示したものであり、その結果、Ａ
ＤＣ出力の２つのピークが同じになっている。このよう
な条件下では、第４図に示される正弦波の振幅からシリ
ンダ１０の直径を推定することが可能になる。しかし実
際には、特に計算機制卸式１作機械の場合には、ステー
ジ１３の軸をシリンダ軸と交差させるのは困難であり、
そして本発明の利点はセンサ１４の上部とシリンダ１０
の表面との間の距離がセンサ１４の線形範囲から大きく
外れないことを条件として、これら２つの軸を交差させ
る必要が無いことにある。

前記２つの軸を水平距離だけ相互にずらせた時に獲得さ
れるＡＤＣ出力とステージ１３の角度との関係を示した
のが第５図であり、そしてこの関係に関してフーリエ変
換を行なうことにより、シリンダ１０の直径を正確に得
ることができる。実際には、高速フーリエ変換を制御装
置２１によって行なうと、ここに開示する実施態様の典
型的ケースでは３６個の周波数成分を得ることができ、
実成分と虚成分、振幅および位相で表現することができ
る。

但し、前記関係を表すのに必要な成分数を大幅に低減す
ることが可能であり、７つの成分しか使用しない場合で
も対応する逆変換によって元の形状とよく合致する曲線
を得ることができる。

直流に相当する最初の成分をｎ＝Ｑとしてｎ個の成分が
あるとする時、高速フーリエ変換によって与えられる周
波数成分をｓｉｎ　（ｎ　ｘ　）と表すことができる。

最も大きな振幅の成分は２ｘ成分、すなわち２番めの交
流成分であり、これが第４図の形状の基本周波数に相当
する。

本発明者の得た知見によると、シリンダ１０の直径を正
確に誘導できるのは、２Ｘ成分からに限られ、こうして
獲得される結果は、ステージ１３の回転軸とシリンダ１
０の軸との間に小さな偏りがあっても影響を受けない。

この結果を示したのが第６図であり、２ｘ成分の振幅を
シリンダの直径に対してプロットしている。示しを付け
た範囲はそれぞれ１６．２０．２４．３０．３５．４０
．５０．６０．７０ｇの直径を有するシリンダに対応す
る。図示の領域は何れも−０，５８〜＋０．６６ｍｍの
範囲の軸の偏りに相当する。

高速フーリエ変換の２×成分の振幅を測定するように制
御装置２１をプログラムし、制御装置によって例えば読
取り専用メモリに保持されている内部探索表を用いてシ
リンダの直径を直接表示する。

より高精度の測定を要する場合、ＡＤＣ出力の２つのピ
ークの比を用いて上述のような２軸間の偏りを測定する
ことができる。”ｍａｘ　１　”を基線から第１ピーク
までの高さ、”ｍａｘ２”を基線から第２ピークまでの
高さ、１１　「ｉ　ｎ−Ｔをピーク間の最低個所の基線
からの高さとする時、ピーク比がで決定されるとすると
、第７図に示した形のグラフになる。垂直軸がピーク比
、水平軸が回転ステージ１３の回転の中心となるＹ軸で
ある。ピーク比が１の時に偏りがゼロであり、その他の
偏りはグラフからミリメートル単位で算出することがで
きる。

制御装置２１はピーク比が１になるまでＹ軸駆動装置を
調整するか、あるいは偏りを考慮に入れた探索表を用い
るかによってその出力を補正できるように構成すること
ができる。

第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）および第３図に
示した形式の装置を使用する前に、既知の直径を有する
一連のシリンダを用いて較正することにより、第６図に
示した一連の曲線に対応する探索表またはべき乗則を定
義する式を獲得して記憶させる。次に、工作機械１１の
センタの間の締付固定された円筒形物体に関して得られ
る直径を、上記標準シリンダの大きさと較正曲線とに従
って決定する。

実際には、対象物体の円筒部分の切削に工作機械１１を
使用する場合もあるが、その場合は計算機２２が該円筒
形部分の直径を表示する位置までセンサ１４を移動させ
る。別の方法として、切削中に生じる変位その他の障害
があっても正確な直径の誘導が行りれる場合は、センサ
１４を定位置に置いて切削を行なうこともできる。

センサの直線運動を用いる本発明の選択的かつ好ましい
実施態様について次に説明する。直線運動の場合も第４
，５そして６図と同様の出力が生成されるが、この場合
は第４図と第５図においてＸ軸に度数ではなく直線変位
量をとる。

第８図に示すように、センサ１４をカム・摺動子アセン
ブリに装着して、直径を測定しようとするシリンダ１０
の軸に対して直角を成す双方向矢印２５の方向に振動性
直線運動を生成する。センサ１４は、カム従動子２７と
固定式取付部３０との間に懸架されたばね２９によって
カム２８と接触保持されているカム従動子２７の上に、
ロンド２６を介してａｔされる。

工作機械の制御を要さずにシリンダ１０の直径を測定す
るための構成を示したのが第９図の構成図である。電動
機３２がカム２８を駆動し、電動機自身は電源３３から
給電される。センサ１４はそれと別の電源３４を備え、
パーソナルコンピュータ（ＰＣ＞３６につないだアナロ
グ・ディジタル変換器ボード３５とセンサ出力が接続さ
れている。やはりＰＣ３６に接続されている別のプロセ
ッサボード３７が個別高速フーリエ変換を行なう。この
目的に適するコンピュータとして０ｐｕｓ　　Ｐ　Ｇ　
ＩＩがあり、プロセッサボード３５および３７としては
それぞれＤ　Ｔ　２８１４型プロセツサとＡＲＩＥＬ　
　ＦＦＴプロセッザを使用することができる。

１周期の振動の高速フーリエ変換に関するセンサ出力か
ら全てのデータ点をとるのが好適であることが分かって
おり、ＡＤＣの動作速度から、必要な最大線形振動周波
数は約１Ｈｚであるという結果が得られる。この要件に
適するとして選ばれたのが電動＠３２であり、ＡＤＣと
電動機を同期化して、センサの各線形振動から、１周期
分のデータ点を取る。

センサ１４から５１２個の試料を取り、それをデータア
レー７Ｒ（不図示）に記憶するようにＰＣ３６をプログ
ラムする。最大値と最小値の中間にあってかつ正の勾配
の上にある点が見つかるまでデータ位置決めルーチンが
記憶されたデータ点を順次選別して行く。次にアレーを
再編成して、この中間点から始まる１周期（２５６点）
を作り、全ての高速フーリエ変換に対し同じ開始点を使
用できるようにすると共に、構成を一定に維持する。再
編成した２５６のデータ点を同じデータアレーＺＲのＯ
から２５５の場所に記憶する。次に、センサの出力波形
を形成するデータ点を、波形がＸ軸を中心として対称に
なるように変位し、この変位波形を形成するデータ点を
データアレーＲＤの、やはりＯ〜２５５の場所に記憶す
る。これによって直流成分が除去され、試料を最大限ま
で増幅しＦＦＴ（高速フーリエ変換）ボードを十分に使
用することができるようになる。ＦＦＴプロセッサがデ
ータアレーＲＤ（不図示）から読取り、その出力を、各
々２５６点から成り、それぞれ実数値と虚数値を表す、
２つのデータアレーＲＦＴ、ＩＦＴ（図示なし）に移す
。これらのデータアレーはＰＣ３６に記憶される。

ＦＦＴｌ１能を呼出した場合、生成される出力はｎを上
に定義した通りとする時のｎ項から成り、各項がＲＦＴ
（ｎ）とＩＦＴ（ｎ）の場所に出現する実数部分と虚数
部分を有する。２５６個のデータ点からは１２８個の項
が生成される。０番めの成分の振幅を求めるために、Ｒ
ＦＴ（ｎ＞の２乗とＩＦＴ（ｎ）の２乗の和の平方根を
得る。例えば、ＲＦＴ（２）の２乗とＩＦＴ（２）の２
乗との和の平方根から２×の成分の振幅が求められる。

ＰＣ３６の実行するプログラムの流れ図を示したのが第
１０図である。ＰＣを初期設定した後、４０の動作にお
いてデータ獲得ルーチンが実行され、これが終了すると
、データは上述のようにアレーＺＲの０〜２５５の場所
に配置されている。獲得されたデータが試験４１により
許容可能と判断されると、４２の動作において、上述の
ようにＸ軸に対して対称的な波形として表される状態で
データアレーＲＤに再配置される。試験４１はＰＣ３６
のスクリーン上にプロットされたデータ点を目視で行な
っても良いし、あるいは電動機３２とＡＤＣ３５が正し
く同期化されていれば当然そうなるように、最後のデー
タ点と最小のデータ点が同じになるようにして自動的に
行なうこともできる。試験４１と同じ試験４３をもう１
度行なった後、４５の段階でＦＦＴボードの能力を一杯
に利用する数値の定数を各データ点に掛けることによっ
てデータを増幅し、ＦＦＴ副ルーチン（段階４６）を実
行する。次の４８の段階でＦＦＴの結果がＰＣ３６のス
クリーン上に表示される。続いてオペレータ制御による
試験４９を行なって、同じデータに関してＦＦＴを繰返
し行なえるようにした後、試験５０によってデータの獲
得、再配置、増幅およびＦＦＴ機能の実行から成る動作
全体を必要に応じて繰返せるようにする。

先に獲得しておいた較正表またはオペレータの手許にあ
るグラフおよび／またはＰＣに記憶されているグラフか
ら被加工品の直径を求める際、スクリーンに表示された
結果を利用して手作業で輝出しても良いし、あるいはＰ
Ｃプログラムの一部として利用して算出しても良い。

本発明の測定方法ではセンサの平均位置が直線運動方向
に対して直角を成すシリンダ１０の半径上に位置する必
要はないが、この位置から偏るに従って第２高周波成分
が多少変化することも事実であり、この方法の精度を保
持するためには偏りを定範囲内に留める必要がある。ピ
ーク比（上述）を用いて許容される最大偏り量を示すこ
とができる。実際にはピーク比を１．１以上にならない
ようにすれば、望ましい測定精度を得られるという知見
を得た。例えば直径１２ｒＲ＃Ｉのシリンダの最大誤差
が±０．００８ｍｍであり、直径７０ｍｍのシリンダに
ついてはこれが±０．０６２　ｍｔｎまで大きくなる。

このように最大誤差が変わるのは、主としてこの方法の
感度が直径と共に変化することによる。すなわち第２交
流成分の変化が同じでも、シリンダの直径が大きくなる
に従って推定直径値に与える影響が大きくなるというこ
とである。

カム・摺動子アセンブリの代わりに、一端部を支持され
て固有振動数で振動するロンドの上にセンサを装着して
も良い。この場合に獲得される運動は直線運動に近い円
弧運動となる。好ましくは、この運動を減衰して、動作
条件の変化に対する感受性を低くする。そして、円弧の
中心は偏りがゼロの位置とするか、あるいはピーク比の
限界値によって許される限り近くにしなければならない
。また、円弧の正接線についても、シリンダ１ｏの半径
に対して直角としなければならない。

以上特定的に説明して来た以外にも多くの方法で本発明
を実施できることが理解され、特に回転ステージの角度
とＡＤＣの出力との関係に関する分析方法については多
くの代替方法が考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）そして（Ｃ）は本発明を用い
た工作機械の一実施態様の構成を示す側面図および平面
図である。第２図は第１図のセンサの軸が動作時に第１図の工作機
械のＸ−Ｙ回転台の回転中心に関して描く軌跡を示した
図である。第３図は本発明による装置の構成図である。第４図はその直径を得ようとするシリンダの軸とセンサ
軸との間の偏りが微小である場合のセンサ出力対センサ
の角度位置の関係を示すグラフである。第５図は偏りが顕著である場合のセンサ出力対センサ角
度位置の関係を示すグラフである。第６図は本発明の方法および装置に用いるＦＦＣの第２
交流成分の振幅対シリンダ直径の関係を示すグラフであ
る。第７図は上述の偏りとセンサ出力において獲得されるピ
ーク比との関係を示すグラフである。第８図はセンサに対して線形運動を与えるためのカム・
摺動子アセンブリを示す。第９図は第８図の構成と共に使用する電気構成図である
。第１０図は第９図の計算機が使用するプログラムの流れ
図である。１０・・・・・・シリンダ、１４・・・・・・センサ、
３２・・・・・・電動機、３５・・・・・・アナログ・
ディジタル変換器、３６・・・・・・パーソナルコンピ
ュータ、３７・旧・・高速フーリエ変換プロセッサ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）物体の横寸法を得る方法であって、センサを用い
て物体表面と基準との距離を測定する段階と、前記距離
が変化するように、物体近傍の経路に沿つてセンサを移
動させる段階と、前記距離を繰返し測定する段階と、測
定距離と経路内のセンサの位置との関係を分析する段階
と、その分析結果から前記寸法の表示を得る段階とを備
えている方法。
（２）物体の横寸法を得る装置であつて、物体表面と基
準との間の距離を測定するセンサと、前記距離が変化す
るように物体近傍の経路に沿つてセンサを移動させる手
段と、前記距離を繰返し測定する手段と、測定距離と経
路内のセンサ位置との関係を分析して、その分析結果か
ら前記寸法の表示を得る手段とを備えている装置。
（３）軸に対して直角を成す平面と交差する閉円錐曲線
または正多角形状の表面を有する形式の物体の該軸に対
して横方向の寸法、すなわち該平面における表面の寸法
を得る方法であって、非接触式センサを用いて該表面と
センサ間の距離を測定する段階と、前記距離を繰返し測
定しながら、前記軸と平行な線を含む平面にあり少なく
とも何回か前記線と交わる経路に沿ってセンサを移動さ
せる段階と、測定距離と経路内のセンサ位置との関係を
所定の分析方法を用いて分析する段階と、前記形式の少
なくとも１つの物体の前記寸法を所定の分析方法に関し
て予め較正したものと分析結果からの前記寸法の表示を
得る段階とを備えている方法。
（４）軸に対して直角を成す平面と交差する閉円錘曲線
または正多角形状の表面を有する形式の物体の該軸に対
して横方向の寸法、すなわち該平面における表面の寸法
を得るための装置であって、前記形式の物体の前記軸を
所定位置に配置して該形式の物体を装着する手段と、セ
ンサと物体の前記表面との間の距離を測定する非接触式
センサと、前記距離を繰返し測定しながら前記物体の前
記軸と平行な線を含む平面にあり、少なくとも何回か前
記線と交差する経路に沿ってセンサを移動させる手段と
、センサによって測定した距離と経路内のセンサ位置と
の間の関係を所定の分析方法を用いて分析し、その分析
結果から前記寸法の表示を得る手段とを備えている装置
。
（５）前記形式の少なくとも１つの物体の前記寸法を所
定の分析方法に関して較正したものを前記分析手段が記
憶して、前記表示を得る際にこの較正を使用するように
構成されている請求項４に記載の装置。
（６）前記所定の分析方法が高速フーリエ変換の使用を
備えている請求項３に記載の方法。
（７）前記所定の分析方法が高速フーリエ変換の使用を
備えており、前記表面が円筒形であり、前記寸法が該表
面の直径であり、該円筒面の直径を高速フーリエ変換の
第２交流成分の振幅から得る請求項３に記載の方法。
（８）前記第２交流成分を円筒面の直径と比較して前記
較正を行なう請求項７に記載の方法。
（９）前記経路が円形である請求項３に記載の方法。
（１０）前記経路が直線である請求項３に記載の方法。
（１１）前記経路が前記線に対して直角を成す請求項１
０に記載の方法。
（１２）動作時、センサが前記経路を一巡する間に与え
られるセンサ出力のピークの大きさを比較して、経路の
中心を通る法線と前記軸との間の偏り量を表す信号を生
成する請求項９に記載の方法。
（１３）動作時、前記信号を用いて前記偏り量を低減す
る請求項１２に記載の方法。
（１４）前記表面が円筒形であり、前記寸法が該表面の
直径であり、動作時、前記信号を用いて円筒表面の直径
を得る請求項１２に記載の方法。
（１５）当該方法の実施上可能とされる最大偏り量を前
記信号を用いて表示する請求項１２に記載の方法。
（１６）動作時、センサが経路を一巡する間に出す出力
のピークの大きさを比較して、経路の中心を通る法線と
前記軸との間の偏り量を表す信号を生成する請求項１０
に記載の方法。
（１７）動作時、前記信号を用いて前記偏り量を減少す
る請求項１６に記載の方法。
（１８）当該方法の実施上可能とされる最大偏り量を前
記信号を用いて表示する請求項１６に記載の方法。
（１９）センサが誘導式距離測定センサである請求項４
に記載の装置。
（２０）前記表面が円筒形であり、前記寸法が該表面の
直径である請求項４に記載の装置。
（２１）前記所定の分析方法が高速フーリエ変換の使用
から成り、高速フーリエ変換の第２交流成分の振幅から
円筒表面の直径を得る請求項２０に記載の装置。
（２２）前記第２交流成分を円筒表面の直径と比較して
前記較正を行なう請求項２１に記載の装置。
（２３）前記経路が円形である請求項４に記載の装置。
（２４）前記経路が直線であり、前記線に対して直角を
成す請求項４に記載の装置。
（２５）動作時、センサが前記経路を一巡する間にセン
サが出す出力のピークの大きさを比較して、経路の中心
を通る法線と前記軸との間の偏り量を表す信号を生成す
る請求項２３に記載の装置。
（２６）動作時、センサが前記経路を一巡する間にセン
サが出す出力のピークの大きさを比較して、経路の中心
を通る法線と前記軸との間の偏り量を表す信号を生成す
る請求項２４に記載の装置。
（２７）前記形式の物体を保持する保持手段と、前記保
持手段によって保持される物体の軸に平行な線を含む平
面に回転自在に装着されている回転部材とを含み、該回
転部材の上に前記センサが偏心的に装着されている、請
求項２３に記載の装置。
（２８）該装置が２本の直交軸に沿って移動するように
構成されたテーブルと、該テーブル上に装着されている
回転ステージと、動作時に被工作物がその間に装着され
る２つのセンタを構成する手段と、前記センタをステー
ジ表面に対して直角に移動させる手段とを備えており、
前記センサがステージ上にその回転中心に関して偏心的
に装着されている請求項２７に記載の装置。
（２９）ステージの回転に応じてセンサの読取りを行な
い、分析手段に対してセンサ出力とステージの角位置を
表す信号とを同時に印加する制御装置を含んでいる請求
項２８に記載の装置。
（３０）前記制御装置がテーブル駆動装置、ステージ駆
動装置、およびセンタ移動手段の駆動装置も備えている
請求項２８に記載の装置。
（３１）電動機駆動式のカムとカム従動子とを含んで成
り、前記センサが前記直線状経路を辿るようにカム従動
子に装着されている請求項２４に記載の装置。