JPH0611337A - 真円度測定機の傾き補正方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被測定物の傾きの補正を作業熟練者以外の作
業者でも容易に行うことができる。 【構成】 ＣＰＵ３９は、ワーク６０の２点を結んだ直
線を算出し、この直線のオフセット量と傾き量を算出す
る。そして、算出されたオフセット量、及び傾き量はデ
ィスプレイ７２に表示される。作業者は表示されたオフ
セット量、及び傾き量を見ながら、Ｘ軸調整ツマミ２６
及びＹ軸調整ツマミを操作して回転テーブル２６をＸ、
Ｙ軸方向に移動してオフセット量を零にして、さらに、
チルチング調整ツマミ３２を操作して回転テーブル２６
をＸ、Ｙ軸方向にチルト移動して、傾き量を零にする。
このように、作業者は表示されたオフセット量、及び傾
き量を見ながら、オフセット量及び傾き量を零に補正す
ることができるので、一回の傾き量の補正で、被測定物
を回転テーブルの回転中心と平行に位置決めすることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は真円度測定機の傾き補正
方法及び装置に係り、特に円筒形以外の被測定物の真直
度を測定する場合に使用される真円度測定機の傾き補正
方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、真円度測定機で円筒形以外の被測
定物の真直度を測定する場合、被測定物を真円度測定機
の真直度基準部材に平行に配置する必要がある。この真
直度基準部材は真円度測定機の回転テーブルの回転軸に
平行に配設されている。従って、被測定物が回転テーブ
ルの回転軸に平行に配設されていれば、被測定物が真直
度基準部材に平行に配設されているとみなされる。

【０００３】一方、真円度測定機は回転テーブルに載置
された被測定物の傾きが回転テーブルの回転軸心に対し
て真円度測定機の演算範囲を越えていると、被測定物を
測定することができない。従って、真円度測定機で被測
定物を測定する場合、回転テーブルに載置された被測定
物の傾きを測定可能な範囲内に入るように、被測定物の
傾きを補正する必要がある。

【０００４】そして、被測定物の傾きを補正する場合、
先ず、回転テーブルに載置されている被測定物が測定可
能な範囲内に入るように、測定者が目視で被測定物の傾
きを補正する。この状態が図５に示されている。次に、
図５に示すように被測定物２のＡ点に測定子を接触し
て、接触した測定子をＡ点からＢ点まで移動する。この
場合、測定者は被測定物２の傾き量をモニタ用のメータ
で見ながらＢ点をＡ点の位置まで補正して、被測定物２
を回転テーブル４の回転中心Ｃ１と平行に配置する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｂ点の
傾き量を補正すると、Ａ点がＢ点の補正と共に移動する
ので、Ａ点の傾き量の補正を行う必要がある。そして、
Ａ点の傾き量の補正を行うと、Ａ点の傾き量補正と同時
に既に補正が完了しているＢ点が、Ａ点の補正と共に移
動するので、Ｂ点の傾き量の補正を再度行う必要があ
る。

【０００６】従って、Ａ点とＢ点の補正を交互に行う必
要があり、さらに、この補正作業には作業熟練者が要求
されるという問題がある。本発明はこのような事情に鑑
みてなされたもので、被測定物の傾きの補正を作業熟練
者以外の作業者でも容易に行うことができる真円度測定
機の傾き補正方法及び装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成する為に、回転テーブルに載置された被測定物の測定
面に測定子を接触した状態で前記測定子を測定面に沿っ
て移動させて、前記被測定物の真直度等を測定する真円
度測定機において、前記被測定物の少なくとも２箇所の
測定点の測定値に基づいて各々の測定点を結んだ直線を
算出し、該直線のオフセット点から前記回転テーブルの
回転中心までのオフセット量を求めると共に、前記直線
のオフセット点から前記２箇所の測定点の一方の測定点
までの傾き量を算出する制御手段と、該制御手段で算出
されたオフセット量、及び傾き量を表示する表示手段
と、該表示部に表示されたオフセット量に基づいて、回
転テーブルをＸ、Ｙ軸方向に移動して前記直線のオフセ
ット点を前記回転テーブル回転中心に一致させるように
前記回転テーブルをＸ軸方向、Ｙ軸方向に水平移動可能
な回転テーブル調整手段と、前記表示された傾き量に基
づいて、前記回転テーブルをＸ、Ｙ軸方向にチルト移動
して、前記回転テーブル回転中心と直線とを一致させる
ように前記回転テーブルをＸ軸方向、Ｙ軸方向にチルト
移動可能な回転テーブルチルト調整手段と、を備えたこ
とを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明によれば、制御手段は、被測定物の２箇
所の測定点の測定値に基づいて各々の測定点を結んだ直
線を算出し、この直線のオフセット点から回転テーブル
の回転中心までのオフセット量を求めると共に、直線の
オフセット点から２箇所の測定点の一方の測定点までの
傾き量を算出する。また、表示手段は制御手段で算出さ
れたオフセット量、及び傾き量を表示する。回転テーブ
ル調整手段は、表示部に表示されたオフセット量に基づ
いて、回転テーブルをＸ、Ｙ軸方向に移動して直線のオ
フセット点を回転テーブル回転中心に一致させるように
回転テーブルをＸ軸方向、Ｙ軸方向に水平移動する。そ
して、回転テーブルチルト調整手段は、表示された傾き
量に基づいて回転テーブルをＸ、Ｙ軸方向にチルト移動
して、回転テーブル回転中心と直線とを一致させるよう
に回転テーブルをＸ軸方向、Ｙ軸方向にチルト移動す
る。

【０００９】このように、作業者は表示されたオフセッ
ト量、及び傾き量を見ながら、直線のオフセット点と回
転テーブルの回転中心とを一致させた後で、直線の傾き
量を補正するので、一回の傾き量の補正で、被測定物を
回転テーブルの回転中心と平行に位置決めすることがで
きる。

【００１０】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る真円度測
定機の傾き補正方法及び装置について詳説する。図１に
は真円度測定機１０の要部拡大が示されている。真円度
測定機１０はベース１２を備えていて、ベース１２には
回転体１４が軸受（図示せず。）を介して回転可能に支
持されている。回転体１４のシャフト１４Ａはギア１４
Ｂ、１４Ｃを介してモータ１５に連結されている。従っ
て、モータ１５が駆動すると回転体１４が回転し、回転
体１４の回転角はエンコーダ１７で検知される。

【００１１】回転体１４にはベアリング１６、１６…を
介してＸテーブル１８がＸ軸方向に移動自在に支持され
ていて、Ｘテーブル１８にはベアリング２０、２０…を
介してＹテーブル２２がＹ軸方向に移動自在に支持され
ている。Ｙテーブル２２の表面は凹状の球面に形成され
ている。この球面にはベアリング２４、２４…を介して
回転テーブル２６の凸状の球面が支持されている。

【００１２】一方、回転体１４のＸ軸方向の左右端部に
は張出部１４Ａ、１４Ｂを介して、それぞれＸ軸方向の
調整ツマミ２８、Ｘ軸スプリング３０が設けられてい
る。Ｘ軸スプリング３０、Ｘ軸調整ツマミ２８はそれぞ
れＸテーブル１８のＸ軸方向の両端部に当接している。
従って、Ｘ軸調整ツマミ２８を回動するとＸテーブル１
８はＸ軸方向に移動する。また、Ｙテーブル２２のＹ軸
方向の両端部には、Ｘテーブル１８と同様にＹ軸調整ツ
マミとＹ軸スプリング（双方図示せず。）が設けられて
いて、Ｙ軸調整ツマミの回動でＹテーブル２２はＹ軸方
向に移動する。

【００１３】Ｙテーブル２２のＸ軸方向の左右端部には
張出部２２Ａ、２２Ｂを介して、それぞれＸ軸方向のチ
ルチング調整ツマミ３２、Ｘ軸スプリング３４が支持さ
れている。Ｘ軸方向のチルチング調整ツマミ３２、Ｘ軸
スプリング３４は回転テーブル２６のＸ軸方向の両端部
に当接している。さらに、回転テーブル２６のＹ軸方向
の両端部にはＸ軸方向と同様に、それぞれＹ軸方向のチ
ルチング調整ツマミとＹ軸スプリング（双方図示せ
ず。）が当接されている。従って、Ｘ軸方向のチルチン
グ調整ツマミ３２又はＹ軸方向のチルチング調整ツマミ
を回動すると、回転テーブル２６がＸ軸方向又はＹ軸方
向にチルトする。

【００１４】また、回転テーブル２６はθモータ１５の
駆動で回転体１４と一体的に回転するので、回転テーブ
ル２６の回転角はエンコーダ１７で検知される。図２に
示すように、θエンコーダ１７にはθパルスジェネレー
タ（以下、θ−ＰＧと称す。）１７Ａが設けられてい
て、θ−ＰＧ１７Ａは回転テーブル２６の回転角の信号
を速度制御部１５Ａにフィードバックする。速度制御部
１５Ａは後述する制御手段３９（以下「ＣＰＵ３９」と
称す。）から出力された回転角信号とθ−ＰＧ１７Ａの
フィードバック信号とに基づいて、ドライバ１７Ｂに適
正な回転角信号を出力する。θモータ１５はドライバ１
７Ｂから出力された信号に基づいて回転テーブル２６を
所望の回転角度まで回転する。

【００１５】さらに、ベース１２にはコラム４０が立設
されていて、コラム４０には同軸上に垂直方向の送りね
じ４２が回動自在に支持されている。送りねじ４２の下
端部はＺモータ４４の駆動シャフトに連結されていて、
送りねじ４２の上端部はＺエンコーダ４６に連結されて
いる。また、送りねじ４２の略中央には昇降体４８が螺
合されている。従って、Ｚモータ４４が駆動すると昇降
体４８が上下方向に移動する。

【００１６】昇降体４８には 水平方向の送りねじ５０
が回動自在に支持されていて、送りねじ５０はギア５０
Ａ、５０Ｂを介してＲモータ５２の駆動シャフトに連結
されている。また、送りねじ５０にはギア５０Ａを介し
てＲエンコーダ５４が連結されている。さらに、送りね
じ５０の略中央にはアーム５６の脚部５６Ａがねじ結合
されている。従って、Ｒモータ５２が駆動すると送りね
じ５０が回転し、アーム５６が図１上で左右方向に移動
する。

【００１７】アーム５６の先端部には検出器５８が取り
付けられていて、検出器５８には先端子５８Ａが設けら
れている。先端子５８Ａの高さ位置はＺエンコーダ４６
によって検出され、先端子５８Ａの径方向の位置検出は
Ｒエンコーダ５４によって検出される。Ｚエンコーダ４
６にはＺパルスジェネレータ（以下、Ｚ−ＰＧと称
す。）４６Ａが設けられていて、Ｚ−ＰＧ４６Ａは先端
子５８Ａの高さ信号を速度制御部４４Ａにフィードバッ
クする。速度制御部４４ＡはＣＰＵ３９から出力された
高さ信号とＺ−ＰＧ４６Ａのフィードバック信号とに基
づいて、ドライバ４４Ｂに適正な高さ信号を出力する。
Ｚモータ４４はドライバ４４Ｂから出力された信号に基
づいて駆動して、先端子５８Ａを所望の高さ位置まで昇
降させる。

【００１８】Ｒエンコーダ５４にはＲパルスジェネレー
タ（以下、Ｒ−ＰＧと称す。）５４Ａが設けられてい
て、Ｒ−ＰＧ５４Ａは先端子５８Ａの径方向の信号を速
度制御部５２Ａにフィードバックする。速度制御部５２
ＡはＣＰＵ３９から出力された径方向の信号とＲ−ＰＧ
５４Ａのフィードバック信号とに基づいて、ドライバ５
２Ｂに適正な高さ信号を出力する。Ｒモータ５２はドラ
イバ５２Ｂから出力された信号に基づいて先端子５８Ａ
を所望の径方向位置まで移動する。

【００１９】尚、図２上でカウンタ１７Ｂ、４６Ｂ、５
４Ｂはそれぞれθ−ＰＧ１７Ａ、Ｚ−ＰＧ４６Ａ、Ｒ−
ＰＧ５４Ａから出力されたパルス信号をカウントしてカ
ウント値をＣＰＵ３９に伝達する。一方、図２に示すよ
うに検出器５８からの検出信号は、増幅倍率切換部６
２、フィルタ６４を介して演算部６６に入力される。演
算部６６に入力された信号はＡ／Ｄ変換器６８を介して
ＣＰＵ３９に入力される。尚、演算部６６に入力された
信号はメータ７０に出力される。

【００２０】そして、上述したＣＰＵ３９は、検出器５
８でワーク６０の測定面を垂直方向に測定した場合、各
々の測定点の値と予め設定された値との大小を比較する
ことができる。さらに、ＣＰＵ３９は検出器５８で測定
された値に基づいて、最小自乗法によりワーク６０の傾
き量Ｘ、及びオフセット量Ｒを求めることができる。ま
た、ディスプレイ７２はＣＰＵ３９で算出されたワーク
６０の傾き量Ｘ、及びオフセット量Ｒを表示する。尚、
図２上で７４は操作スイッチを示し、操作スイッチ７４
は所望のデータをＣＰＵ３９に入力することができる。

【００２１】このように構成された本発明に係る真円度
測定機の傾き補正装置を使用した傾き補正方法について
図３のフローチャート及び図４（Ａ）乃至（Ｄ）に基づ
いて説明する。尚、この場合、回転テーブル２６のチル
ト中心Ｔは回転テーブル２６の表面から上方にＺ＝７５
mmの位置に設定されている。先ず、角柱形のワーク６０
を回転テーブル２６に載置して、ワーク６０が測定可能
な範囲内に入るように、測定者が目視でワーク６０の傾
きを補正する。次に、ステップ９０のディスプレイ７２
に表示された支持に従って、測定子５８Ａでワーク６０
の測定点Ａと測定点Ｂ（図４（Ａ）参照）とを測定す
る。そして、測定点Ａ、Ｂの測定値はＣＰＵ３９は入力
される。ＣＰＵ３９は測定点Ａ、Ｂの測定値に基づい
て、最小自乗法により測定点Ａ、Ｂを延長する直線Ｌを
もとめる。さらに、ＣＰＵ３９は測定点Ｂが、 Ｂ≦７５mm …(1) （但し、Ａ＜Ｂ） の関係を満足しているか否かを判断する（ステップ９
１）。

【００２２】そして、式(1)を満足する場合、ＣＰＵ３
９は測定されたワーク６０の値に基づいて、次式(2)に
よりワーク６０の傾き量Ｘ（測定点ＡからＴ′までの傾
き量）、求め、さらにオフセット量Ｒを求める（図４
（Ａ）参照）。 また、オフセット量Ｒは、チルト中心Ｔ（７５mm）から
直線Ｌのオフセット点Ｔ′までの距離である。そして、
本発明に係る真円度測定機の傾き補正装置には図１に示
すように、径方向に測定子５８Ａを送るためのＤＣサー
ボモータ５２とエンコーダ５４（スケール）が設けられ
ているので、オフセット量Ｒを自動補正することができ
る。

【００２３】従って、後述するステップ９４、９８の工
程において、作業者はワーク６０の傾き量Ｘを補正する
だけで、ワーク６０の傾きの補正が可能である。尚、オ
フセット量Ｒを自動補正する装置が設けられていない場
合には、ワーク６０の傾き量Ｘの補正と同様に、ディス
プレイ７２に表示されたオフセット量Ｒを見ながら作業
者が手動でオフセット量Ｒを補正する。

【００２４】そして、ステップ９１でＢ≦７５mmの関係
を満足している場合には、ディスプレイ７２にステップ
９２の内容が表示されるので、測定者はステップ９２の
指示に従って測定子５８Ａを上昇開始点に戻す。続い
て、ディスプレイ７２に式(2)で求めたワーク６０の傾
き量Ｘ、及びオフセット量Ｒが表示される（ステップ９
４）。この場合、ワーク６０の傾き量ＸはＸ軸方向とＹ
軸方向に分けられて表示される。従って、作業者はステ
ップ９２のディスプレイ７２の表示に従って、Ｘ軸方向
のチルチング調整ツマミ３２、Ｙ軸方向のチルチング調
整ツマミを回動してワーク６０の傾きを補正する。

【００２５】一方、ステップ９１でＢ≦７５mmの関係を
満足しない場合、ステップ９６で、 Ａ≧７５mm …(3) （但し、Ａ＜Ｂ） の関係を満足しているか否かを判断する。そして、Ａ≧
７５mmを満足する場合、ＣＰＵ３９は次式(4)に基づい
て、ワーク６０の傾き量Ｘ（Ｔ′から測定点Ｂまでの傾
き量）、及びオフセット量Ｒを求める（図４（Ｂ）参
照）。

【００２６】 さらに、ステップ９６でＡ≧７５mmの関係を満足してい
る場合には、ディスプレイ７２に式(4)で求めたワーク
６０の傾き量Ｘ、及びオフセット量Ｒが表示される（ス
テップ９８）。この場合、ワーク６０の傾き量Ｘはステ
ップ９４と同様にＸ軸方向とＹ軸方向に分けられて表示
される。従って、作業者はステップ９８のディスプレイ
７２の表示に従って、Ｘ軸方向のチルチング調整ツマミ
３２、Ｙ軸方向のチルチング調整ツマミを回動してワー
ク６０の傾きを補正する。

【００２７】一方、ステップ９６でＡ≧７５mmの関係を
満足しない場合、ステップ１００で、 ７５−Ａ＞Ｂ−７５ …(5) ，（但し、Ａ＜７５mm＜Ｂ） の関係を満足しているか否かを判断する。

【００２８】そして、式(5)を満足する場合、ＣＰＵ３
９は上述した式(2)に基づいてワーク６０の傾き量Ｘ
（測定点ＡからＴ′までの傾き量）、及びオフセット量
Ｒを求める（図４（Ｃ）参照）。従って、ステップ１０
０で式(5)の関係を満足している場合には、以下ステッ
プ９２、９４の工程に従ってワーク６０の傾きが補正さ
れる。

【００２９】一方、ステップ１００で式(5)の関係を満
足しない場合、ＣＰＵ３９は上述した式(4)に基づいて
ワーク６０の傾き量Ｘ（Ｔ′から測定点Ｂまでの傾き
量）、及びオフセット量Ｒを求める（図４（Ｄ）参
照）。従って、ステップ１００で７５−Ａ＞Ｂ−７５の
関係を満足しない場合には、以下ステップ９８の工程に
従ってワーク６０の傾きが補正される。

【００３０】これにより、ワーク６０が回転テーブル２
６の回転中心Ｃ１に平行に配置されるので、ワーク６０
は図１に示すコラム４０の真直度基準面４０Ａに平行に
配置される。前記実施例では、先ず回転テーブル２６に
載置されたワーク６０が真円度測定機で測定可能な範囲
内（すなわち、検出器５８に設けられている作動トラン
スの測定範囲内）に入るように、測定者が目視で被測定
物の傾きを補正した後、本発明に係る真円度測定機の傾
き補正装置でワーク６０の傾きを補正した。

【００３１】しかしながら、真円度測定機の傾き補正装
置には、上述したように径方向に測定子５８Ａを送るた
めのＤＣサーボモータ５２とエンコーダ５４（スケー
ル）が設けられている。従って、このスケール５４の変
位量を利用すれば、ワーク６０が作動トランスの測定範
囲内に入らない程、傾斜していても真円度測定機の傾き
補正装置でワーク６０の傾きを補正することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る真円度
測定機の傾き補正方法及び装置によれば、被測定物の２
箇所の測定点を結んだ直線を算出し、この直線のオフセ
ット量を求めると共に直線の傾き量を算出する。また、
算出されたオフセット量、及び傾き量が表示される。作
業者は表示されたオフセット量、及び傾き量を見なが
ら、回転テーブルをＸ、Ｙ軸方向に移動して直線のオフ
セット点を回転テーブル回転中心に一致させ、さらに、
回転テーブルをＸ、Ｙ軸方向にチルト移動して、回転テ
ーブル回転中心と直線とを一致させる。

【００３３】このように、作業者は表示されたオフセッ
ト量、及び傾き量を見ながら、直線のオフセット量を零
にした後で、直線の傾き量を零に補正するので、一回の
傾き量の補正で、被測定物を回転テーブルの回転中心と
平行に位置決めすることができる。従って、被測定物の
傾きの補正を作業熟練者以外の作業者でも容易に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る傾き補正装置が使用さている真円
度測定機の要部拡大図

【図２】本発明に係る真円度測定機の傾き補正装置のブ
ロック図

【図３】本発明に係る真円度測定機の傾き補正装置を使
用にしてワークの傾きを補正する傾き補正方法のフロー
チャート

【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は傾き補
正方法のそれぞれの状態を説明した図

【図５】従来の傾き補正方法の説明図

【符号の説明】

１０…真円度測定機の傾き補正装置 １８…Ｘテーブル ２２…Ｙテーブル ２６…回転テーブル ２８…Ｘ軸調整ツマミ ３２…チルチング調整ツマミ ３９…ＣＰＵ ５８…検出器 ５８Ｂ…測定子 ６０…ワーク ７２…ディスプレイ Ｃ１…回転テーブルの回転中心 Ｃ２…ワークの軸心

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定物の少なくとも２箇所の測定点を
   測定して、それぞれの測定点の測定値に基づいて２箇所
   の測定点を結んだ直線を求める工程と、 回転テーブル回転中心から前記直線のオフセット点まで
   のオフセット量を求めると共に、前記直線のオフセット
   点から前記２箇所の測定点の一方の測定点までの傾き量
   を求める工程と、 前記求められたオフセット量、及び傾き量を表示する工
   程と、 該表示されたオフセット量に基づいて、回転テーブルを
   Ｘ、Ｙ軸方向に移動して前記直線のオフセット点を前記
   回転テーブル回転中心に一致させる工程と、 前記表示された傾き量に基づいて、前記回転テーブルを
   Ｘ、Ｙ軸方向にチルト移動して、前記回転テーブル回転
   中心と直線とを一致させる工程と、 を備えたことを特徴とする真円度測定機の傾き補正方
   法。
2. 【請求項２】 回転テーブルに載置された被測定物の測
   定面に測定子を接触した状態で前記測定子を測定面に沿
   って移動させて、前記被測定物の真直度等を測定する真
   円度測定機において、 前記被測定物の少なくとも２箇所の測定点の測定値に基
   づいて各々の測定点を結んだ直線を算出し、該直線のオ
   フセット点から前記回転テーブルの回転中心までのオフ
   セット量を求めると共に、前記直線のオフセット点から
   前記２箇所の測定点の一方の測定点までの傾き量を算出
   する制御手段と、 該制御手段で算出されたオフセット量、及び傾き量を表
   示する表示手段と、 該表示部に表示されたオフセット量に基づいて、回転テ
   ーブルをＸ、Ｙ軸方向に移動して前記直線のオフセット
   点を前記回転テーブル回転中心に一致させるように前記
   回転テーブルをＸ軸方向、Ｙ軸方向に水平移動可能な回
   転テーブル調整手段と、 前記表示された傾き量に基づいて、前記回転テーブルを
   Ｘ、Ｙ軸方向にチルト移動して、前記回転テーブル回転
   中心と直線とを一致させるように前記回転テーブルをＸ
   軸方向、Ｙ軸方向にチルト移動可能な回転テーブルチル
   ト調整手段と、 を備えたことを特徴とする真円度測定機の傾き補正装
   置。