JPH09269224A - 真円度測定機の検出器感度校正方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真円度測定機でワークを測定する場合に、検
出器の感度校正が短時間で正確にでき、間違った感度の
まま使用されることがない検出器感度校正装置を提供す
る。 【解決手段】 検出器１９の測定子１９ａがワークに接
触した後、検出器１９をその検出方向に所定の量だけ移
動させ、そのときの検出器１９の移動量Ａと測定子１９
ａの変位量Ｂを検出するとともに、移動量Ａに対する変
位量Ｂの比率Ｃ（＝Ｂ／Ａ）を算出して、その比率Ｃが
１になるように検出器１９の感度を校正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被測定物（本明細
書では「ワーク」という。）の真円度や円柱形状を測定
する真円度測定機の検出器感度校正方法及びその装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】真円度測定機には、ベースに設けられた
回転テーブルにワークを載置しコラムに設けられた検出
器を固定又は上下動して測定するテーブル回転型のもの
や、回転しないテーブルにワークを載置して検出器を回
転又は上下動させて測定する検出器回転型のものがあ
る。テーブル回転型は小型の部品に、検出器回転型は大
型の部品に用いられる。

【０００３】まず、検出器回転型の真円度測定機の一例
を説明すると、図１に示すように、ベース１１にＸＹ方
向移動自在に支持されたＸＹテーブル１２が設けられる
とともに、ベース１１にはコラム１３が立設され、コラ
ム１３にＺテーブル１４がＺ方向移動自在に支持されて
いる。Ｚテーブル１４の前側には回転支持部１５が設け
られ、回転支持部１５には鉛直スピンドル１６が内蔵さ
れている。そして、鉛直スピンドル１６の下端には支持
アーム１７が固着され、支持アーム１７には検出器ホル
ダー１８が水平一軸方向移動自在に支持されている。さ
らに、図２に詳細を示すように、検出器ホルダー１８に
は延長ロッド１８ａを介して検出器１９が設けられてい
る。

【０００４】検出器回転型の真円度測定機はこのように
構成されており、ワークをＸＹテーブル１２の上に載置
し固定した状態で、ＸＹテーブル１２を駆動してワーク
の測定部分の中心を検出器１９の回転中心に概略（検出
器１９の測定可能範囲内）に合わせた後、鉛直スピンド
ル１６によって検出器１９が回転し、測定子１９ａがワ
ークに当接して真円度や円柱形状を測定する。

【０００５】また、テーブル回転型の真円度測定機では
図３に示すように、ベース２１に鉛直軸回りに回転する
回転テーブル２２が設けられるとともに、ベース２１に
はコラム２３が立設され、コラム２３にＺテーブル２４
がＺ方向移動自在に支持されている。Ｚテーブル２４に
は検出器ホルダー２５が水平一軸方向移動自在に支持さ
れており、その先端２５ａに検出器２６が設けられてい
る。検出器２６の測定子２６ａのＹ方向位置は回転テー
ブル２２の中心にほぼ一致している。

【０００６】テーブル回転型の真円度測定機はこのよう
に構成されており、ワークの測定部分の中心を回転テー
ブル２２の回転中心に概略（検出器２６の測定可能範囲
内）合わせてワークを回転テーブル２２に載置してワー
クを回転させ、検出器２６の測定子２６ａがワークに当
接して真円度や円柱形状を測定する。

【０００７】いずれの真円度測定機も検出器１９、２６
はＺテーブル１４、２４によって上下に移動可能である
ので、ワークの任意の高さで真円度の測定ができるとと
もに、検出器１９や回転テーブル２２を回転せずに上下
移動させると真直度の測定も可能である。

【０００８】また、測定する円の大きさが変わると、検
出器回転型の真円度測定機では、鉛直スピンドル１６の
回転中心から測定子１９ａの先端までの水平方向距離が
検出器ホルダー１８が移動して可変され、テーブル回転
型の真円度測定機では、回転テーブル２２の回転中心か
ら測定子２６ａの先端までの水平方向距離が検出器ホル
ダー２５が移動して可変される。

【０００９】そして、測定能率の向上のために、Ｚテー
ブル１４、２４や検出器ホルダー１８、２５等を駆動す
る測定動作制御及び測定されたデータを演算し出力する
データ処理（これらをまとめて本明細書では「測定制
御」という。）を自動的に行う自動真円度測定機が多く
使用されるようになってきている。特に図１に示した例
ではＸＹテーブル１２も自動で駆動されるので、ワーク
の位置決めも自動で行うことができるようになってい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな自動真円度測定機でも、検出器１９、２６の感度は
手動で行われている。すなわち、検出器１９、２６は一
般的に差動トランス方式のものが用いられており、差動
トランスはアナログ式であるためブロックゲージ等の基
準器との比較によって変位量が判定される。そのため
に、測定子１９ａ、２６ａを交換した場合や環境条件等
が変化した場合には感度を校正する必要がある。校正す
る場合は、延長ロッド１８ａから検出器１９を、又は検
出器ホルダー２５の先端２５ａから検出器２６を取り外
し、別に用意した感度校正治具に検出器１９、２６を取
り付けて行う。

【００１１】したがって、次のような問題がある。 （イ）感度を校正するには検出器１９、２６の取付け取
外しが必要であるので時間がかかる。 （ロ）感度校正治具は手動のものが一般的であるが、そ
のような場合は校正が人間の判断によるため、作業者に
よってばらつきが生じやすい。 （ハ）測定子１９ａ、２６ａを交換した場合に感度校正
を忘れると正しい測定値が得られない。

【００１２】本発明はこのような事情を鑑みてなされた
もので、真円度測定機でワークを測定する場合に、検出
器の感度校正が短時間で正確にでき、間違った感度のま
ま使用されることがない検出器感度校正方法及びその装
置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、真円度測定機の検出器感度校正装置を次の
ように構成する。 （イ）検出器１９、２６をその検出方向に所定の量だけ
移動させる検出器移動手段を設ける。 （ロ）検出器１９、２６の移動量Ａを検出する移動量検
出部を設ける。 （ハ）検出器１９の測定子１９ａ又は検出器２６の測定
子２６ａの変位量Ｂを検出する変位量検出部を設ける。 （ニ）移動量Ａに対する変位量Ｂの比率Ｃを算出する比
率算出部を設ける。 （ホ）比率算出部で算出された比率Ｃが１になるように
検出器の感度を校正する感度校正部を設ける。

【００１４】そして、ＸＹテーブル１２又は回転テーブ
ル２２にワークを載置し、測定子１９ａ、２６ａをワー
クに接触させた後、検出器１９、２６をその検出方向に
所定の量だけ移動させ、そのときの検出器１９、２６の
移動量Ａと測定子１９ａ、２６ａの変位量Ｂを検出する
とともに、移動量Ａに対する変位量Ｂの比率Ｃ（＝Ｂ／
Ａ）を算出して、その比率Ｃが１になるように検出器１
９、２６の感度を校正する。

【００１５】この場合、検出器１９、２６の感度は検出
器１９、２６の移動量Ａを基準にして校正されるので、
移動量検出部の検出方式は高精度のものがよい。したが
って、移動量検出部の検出方式には光学式リニアスケー
ルやレーザ測長器等が好ましい。

【００１６】また、検出器移動手段は手動方式のもので
も、検出器１９、２６を自動的に駆動するものでもよ
い。

【００１７】

【実施の形態】本発明に係る真円度測定機の検出器感度
校正方法及びその装置の実施の形態のブロック図を図４
に、フローチャートを図５に示す。真円度測定機本体は
従来の技術で説明したもののうち図１に示したものと同
じ検出器回転型の自動真円度測定機であり、検出器１９
の自動駆動機構が設けられている。

【００１８】図４に示すように、この検出器感度校正装
置は次の各部から構成されている。すなわち、検出器移
動指令部３１は検出器１９をその検出方向に所定の量だ
け移動するように指示する。移動量検出部３２は検出器
１９の移動量Ａを、変位量検出部３３は検出器１９の測
定子１９ａの変位量Ｂを検出する。比率算出部３４は移
動量Ａに対する変位量Ｂの比率Ｃを算出する。感度校正
部３５は比率算出部３４で算出された比率Ｃが１になる
ように検出器１９の感度を校正する。

【００１９】次にこのように構成された検出器感度校正
方法を、図５のフローチャートを用いて説明する。ＸＹ
テーブル１２にワークを載置した（ステップ４１）後、
測定開始を指示すると（ステップ４２）、検出器１９の
測定子１９ａがワークに接触した後、検出器１９はその
検出方向に所定の量（例えば５０μｍ程度）だけ移動す
る（ステップ４３）。すると、そのときの検出器１９の
移動量Ａと測定子１９ａの変位量Ｂが検出され（ステッ
プ４４）、移動量Ａに対する変位量Ｂの比率Ｃ（＝Ｂ／
Ａ）が算出される（ステップ４５）。

【００２０】そして、算出された比率Ｃが判別され（ス
テップ４６）、比率Ｃが１の場合はそのままの感度が維
持されるが（ステップ４７）、比率Ｃが１に等しくない
場合は１になるように検出器１９の感度が校正される
（ステップ４８）。検出器１９の感度校正が完了する
と、通常の測定が開始される（ステップ４９）。

【００２１】なお、以上説明した実施の形態では、検出
器１９を支持アーム１７によって駆動するようにした
が、支持アーム１７をＸ又はＹに向けＸＹテーブル１２
を同じ方向に駆動してワークの方を移動させるようにし
てもよい。

【００２２】また、実施の形態では、検出器回転型の真
円度測定機について述べたが、図３に示したようなテー
ブル回転型の真円度測定機についても同様に本発明は適
用できる。

【００２３】さらに、真円度測定機を用いてワークの高
さ方向の寸法を測定する場合等は、検出器１９、２６を
Ｚ方向の検出ができるように取り付けることがあるが、
そのような場合には、Ｚテーブル１４、２４によって検
出器１９、２６を駆動すればよい。

【００２４】また、実施の形態では、ＸＹテーブル１２
が自動で駆動される例について説明したが、これに限ら
ず、ＸＹテーブルを手動で駆動するような検出器回転型
の真円度測定機についても本発明は適用できる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、真
円度測定機において、検出器１９、２６の測定子１９
ａ、２６ａをワークに接触させた後、検出器１９、２６
をその検出方向に所定の量だけ移動させ、そのときの検
出器１９、２６の移動量Ａと測定子１９ａ、２６ａの変
位量Ｂを検出するとともに、移動量Ａに対する変位量Ｂ
の比率Ｃを算出して、その比率Ｃが１になるように検出
器１９、２６の感度を校正するようにした。したがっ
て、検出器１９、２６の感度校正が短時間で正確にで
き、間違った感度のまま使用されることがない検出器感
度校正方法及びその装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】検出器回転型の自動真円度測定機の外観図

【図２】図１の検出器付近の詳細図

【図３】テーブル回転型の自動真円度測定機の外観図

【図４】本発明に係る検出器感度校正方法及びその装置
の実施の形態のブロック図

【図５】本発明に係る検出器感度校正方法及びその装置
の実施の形態フローチャート

【符号の説明】

３１……検出器移動指令部 ３２……移動量検出部 ３３……変位量検出部 ３４……比率算出部 ３５……感度校正部 ４１……ワーク載置ステップ ４２……測定開始指示ステップ ４３……検出器移動ステップ ４４……移動量・変位量検出ステップ ４５……比率算出ステップ ４６……比率判別ステップ ４７、４８…感度校正ステップ ４９……測定ステップ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真円度測定機において、 テーブルにワークを載置し、 検出器の測定子を前記ワークに接触させた後、前記検出
   器をその検出方向に所定量だけ移動させ、 そのときの前記検出器の移動量と前記測定子の変位量を
   検出し、 前記検出器の移動量に対する前記測定子の変位量の比率
   を算出し、 算出された前記比率が１になるように前記検出器の感度
   を校正する、ことを特徴とする真円度測定機の検出器感
   度校正方法。
2. 【請求項２】真円度測定機において、 検出器をその検出方向に所定の量だけ移動させる検出器
   移動手段と、 前記検出器の移動量を検出する移動量検出部と、 前記検出器の測定子の変位量を検出する変位量検出部
   と、 前記検出器の移動量に対する前記測定子の変位量の比率
   を算出する比率算出部と、 算出された前記比率が１になるように前記検出器の感度
   を校正する感度校正部と、から構成されたことを特徴と
   する真円度測定機の検出器感度校正装置。
3. 【請求項３】前記移動量検出部の検出方式が光学式リニ
   アスケールであることを特徴とする請求項２に記載の真
   円度測定機の検出器感度校正装置。
4. 【請求項４】前記検出器移動手段が検出器を自動的に駆
   動するものであることを特徴とする請求項２又は請求項
   ３に記載の真円度測定機の検出器感度校正装置。
5. 【請求項５】前記真円度測定機が検出器回転型の真円度
   測定機であることを特徴とする請求項２から請求項４ま
   でのいずれか１に記載の真円度測定機の検出器感度校正
   装置。
6. 【請求項６】前記真円度測定機がテーブル回転型の真円
   度測定機であることを特徴とする請求項２から請求項４
   までのいずれか１に記載の真円度測定機の検出器感度校
   正装置。