JPS6344166B2 - - Google Patents
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- JPS6344166B2 JPS6344166B2 JP15556882A JP15556882A JPS6344166B2 JP S6344166 B2 JPS6344166 B2 JP S6344166B2 JP 15556882 A JP15556882 A JP 15556882A JP 15556882 A JP15556882 A JP 15556882A JP S6344166 B2 JPS6344166 B2 JP S6344166B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/026—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring distance between sensor and object
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
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- G01B11/2433—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures for measuring outlines by shadow casting
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は形状測定方法およびその装置に関す
るものである。
るものである。
金属加工物などの精密加工部品の外形形状を測
定する従来方法として、拡大投影法がある。この
方法は、投影拡大機によりスクリーン上に写し出
された被測定物の投影像をこの被測定物の理想外
形をなす一種の姿ゲージと重ね合せて、その一致
度ないし相違程度を測定することにより被測定物
の外形形状を測定するものである。
定する従来方法として、拡大投影法がある。この
方法は、投影拡大機によりスクリーン上に写し出
された被測定物の投影像をこの被測定物の理想外
形をなす一種の姿ゲージと重ね合せて、その一致
度ないし相違程度を測定することにより被測定物
の外形形状を測定するものである。
この測定方法の場合、測定精度の向上は主に拡
大率を増大することによりはかられるが、被測定
物エツジからの光の回折現象により投影像に生じ
るぼけ或いはスクリーン面積の制約などの理由か
ら、拡大率に限界が存在する。また投影像と姿ゲ
ージの一致度の測定は、通常目分量により行われ
るため、定量的な一致度測定が極めて困難であ
り、精度低下の一因となる。
大率を増大することによりはかられるが、被測定
物エツジからの光の回折現象により投影像に生じ
るぼけ或いはスクリーン面積の制約などの理由か
ら、拡大率に限界が存在する。また投影像と姿ゲ
ージの一致度の測定は、通常目分量により行われ
るため、定量的な一致度測定が極めて困難であ
り、精度低下の一因となる。
このような測定者の個人差による測定値のばら
つきを軽減するのに、近年Ｘ―Ｙテーブル、リニ
アー・エンコーダーによる座標の読み込み、コン
ピユーターによる演算処理などの技術が併用され
ているが、座標の読み込み精度は依然として測定
者の個性に大きく左右されている。
つきを軽減するのに、近年Ｘ―Ｙテーブル、リニ
アー・エンコーダーによる座標の読み込み、コン
ピユーターによる演算処理などの技術が併用され
ているが、座標の読み込み精度は依然として測定
者の個性に大きく左右されている。
この発明は、如上の拡大投影法の場合のように
拡大率を増大するうえでの制限や、測定者の個人
差により測定精度が左右されることがなく、高い
測定精度を得ることのできる形状測定方法および
その装置を提供することを目的とするものであ
る。
拡大率を増大するうえでの制限や、測定者の個人
差により測定精度が左右されることがなく、高い
測定精度を得ることのできる形状測定方法および
その装置を提供することを目的とするものであ
る。
この発明の一実施例を第１図ないし第５図に基
づき以下に説明する。
づき以下に説明する。
この実施例は、ベアリング内輪の軌道形状を測
定するものであり、被測定物であるベアリング内
輪１の軌道面１ａに対し、このベアリング内輪１
の理想軌道面に密接しうる所定曲率半径Rbの球
面状標準サンプル２を対接させ、その対接部のベ
アリング内輪厚み方向（第２図にｘ軸で示す）に
及ぶ全測定領域を、ベアリング内輪１の軸心に対
し直角でかつベアリング内輪・標準サンプル対向
方向（第２図にＺ軸で示す）に対し直角な照射方
向をなすスポツト光で走査し、この光走査により
対接部の不一致によつてできる隙間を透過した光
を集光レンズ３ａ，３ｂからなる受光系３で集光
して、これを光電子増倍管４で光電変換し透過光
強度に相当する電気信号を得、この電気信号と対
接部の隙間幅ΔZとの間に成り立つ関係に基づき
実際の隙間幅ΔZを算出し、それによつてベアリ
ング内輪１の軌道面１ａの形状を測定するように
したものである。
定するものであり、被測定物であるベアリング内
輪１の軌道面１ａに対し、このベアリング内輪１
の理想軌道面に密接しうる所定曲率半径Rbの球
面状標準サンプル２を対接させ、その対接部のベ
アリング内輪厚み方向（第２図にｘ軸で示す）に
及ぶ全測定領域を、ベアリング内輪１の軸心に対
し直角でかつベアリング内輪・標準サンプル対向
方向（第２図にＺ軸で示す）に対し直角な照射方
向をなすスポツト光で走査し、この光走査により
対接部の不一致によつてできる隙間を透過した光
を集光レンズ３ａ，３ｂからなる受光系３で集光
して、これを光電子増倍管４で光電変換し透過光
強度に相当する電気信号を得、この電気信号と対
接部の隙間幅ΔZとの間に成り立つ関係に基づき
実際の隙間幅ΔZを算出し、それによつてベアリ
ング内輪１の軌道面１ａの形状を測定するように
したものである。
ベアリング内輪１と標準サンプル２との対接部
を走査するスポツト光は、He―Neガスレーザー
５を光源とするレーザー光であり、ピンホール６
を通過させることによりそのビーム径を適当に細
くしたあと、ビームスプリツター７で２方向に分
光し、そのまま直進する一方の分光を反射ミラー
８を介して振動ミラー９に入射させる一方、この
振動ミラー９を所定周期で揺動させることによ
り、振動ミラー９からの反射光で前記対接部を光
走査しうるようにしている。ビームスプリツター
７で光路を直角に変えられる他の分光は、フオト
ダイオード１０で光電変換し、その出力を後述の
出力補正用信号として供するようにしている。
を走査するスポツト光は、He―Neガスレーザー
５を光源とするレーザー光であり、ピンホール６
を通過させることによりそのビーム径を適当に細
くしたあと、ビームスプリツター７で２方向に分
光し、そのまま直進する一方の分光を反射ミラー
８を介して振動ミラー９に入射させる一方、この
振動ミラー９を所定周期で揺動させることによ
り、振動ミラー９からの反射光で前記対接部を光
走査しうるようにしている。ビームスプリツター
７で光路を直角に変えられる他の分光は、フオト
ダイオード１０で光電変換し、その出力を後述の
出力補正用信号として供するようにしている。
振動ミラー９で反射されるレーザー光は、振動
ミラー９の揺動により扇状の所定角度範囲内で反
射方向を変えるが、この振動ミラー９と前記対接
部との間に振動ミラー・レンズ間距離を自己の焦
点距離を等しくして配置したレンズ１１により、
振動ミラー９からの反射光がベアリング内輪・標
準サンプル対向方向（Ｚ軸方向）に対して直角な
平行走査ビームに変換されるようにしている。
ミラー９の揺動により扇状の所定角度範囲内で反
射方向を変えるが、この振動ミラー９と前記対接
部との間に振動ミラー・レンズ間距離を自己の焦
点距離を等しくして配置したレンズ１１により、
振動ミラー９からの反射光がベアリング内輪・標
準サンプル対向方向（Ｚ軸方向）に対して直角な
平行走査ビームに変換されるようにしている。
振動ミラー９は、これに付属する図示しないタ
コ・ゼネレーターと発振ドライバー１２で構成さ
れる発振回路の一部をなし、振動ミラー９の自己
共振周波数fcで揺動する。
コ・ゼネレーターと発振ドライバー１２で構成さ
れる発振回路の一部をなし、振動ミラー９の自己
共振周波数fcで揺動する。
ベアリング内輪１は被測定物取付台１２′に載
置する一方、標準サンプル２の後端部にセツテイ
ング位置調節用電気マイクロ・プローブ１３を押
し当てて、ベアリング内輪１に対し標準サンプル
２を最適位置に突き合せ、被測定物取付台１２′、
標準サンプル２、電気マイクロ・プローブ１３を
組み付けた一方向スライド基台１４を図示しない
駆動手段によりｘ軸方向すなわちベアリング内輪
１の厚み方向にスライドさせて、対接部の全測定
領域（ｘ＝xn〜xn）にわたる光走査が行えるよ
うにしている。
置する一方、標準サンプル２の後端部にセツテイ
ング位置調節用電気マイクロ・プローブ１３を押
し当てて、ベアリング内輪１に対し標準サンプル
２を最適位置に突き合せ、被測定物取付台１２′、
標準サンプル２、電気マイクロ・プローブ１３を
組み付けた一方向スライド基台１４を図示しない
駆動手段によりｘ軸方向すなわちベアリング内輪
１の厚み方向にスライドさせて、対接部の全測定
領域（ｘ＝xn〜xn）にわたる光走査が行えるよ
うにしている。
受光系３と光電子増倍管４の間には6328Å波長
光を透過する干渉フイルター１５を介在させ、周
囲から混入する外光の影響を最小に抑えるように
している。
光を透過する干渉フイルター１５を介在させ、周
囲から混入する外光の影響を最小に抑えるように
している。
光電子増倍管４より出力した電気信号は、プリ
アンプ１６により第３図に示すような信号波形Ｖ
に増幅したあと、次段のロツクインアンプ１７に
入力する。
アンプ１６により第３図に示すような信号波形Ｖ
に増幅したあと、次段のロツクインアンプ１７に
入力する。
前記の信号波形Ｖのピーク値Vpeakとパルス
幅Vwidthとは、対接部の隙間幅ΔZと密接に関係
する。この関係は隙間幅ΔZに比して走査光のビ
ーム径を十分大きくするとき顕著にあらわれ、こ
の実施例の場合にも隙間幅ΔZが0.01〜10μｍに対
して、走査光のビーム径を0.2〜0.5mmとしてお
り、前記条件を十分満足している。
幅Vwidthとは、対接部の隙間幅ΔZと密接に関係
する。この関係は隙間幅ΔZに比して走査光のビ
ーム径を十分大きくするとき顕著にあらわれ、こ
の実施例の場合にも隙間幅ΔZが0.01〜10μｍに対
して、走査光のビーム径を0.2〜0.5mmとしてお
り、前記条件を十分満足している。
プリアンプ１６で増幅した電気信号は次段のロ
ツクインアンプ１７に入力し、電気信号のフーリ
エ級数成分のうちの所定高調波成分を検波して出
力する。
ツクインアンプ１７に入力し、電気信号のフーリ
エ級数成分のうちの所定高調波成分を検波して出
力する。
ロツクインアンプ１７には、別に発振器ドライ
バー１２から出力される振動ミラー揺動周波数fc
の２倍の周波数の信号を参照信号として入力す
る。したがつて、対接部の隙間幅ΔZの部分の光
走査に対応するロツクインアンプ１７の出力
Voutは、隙間幅ΔZとの間に Vout＝K0／π・ΔZSin2πΔZ………(1) の関係を有する。
バー１２から出力される振動ミラー揺動周波数fc
の２倍の周波数の信号を参照信号として入力す
る。したがつて、対接部の隙間幅ΔZの部分の光
走査に対応するロツクインアンプ１７の出力
Voutは、隙間幅ΔZとの間に Vout＝K0／π・ΔZSin2πΔZ………(1) の関係を有する。
次段の出力補正部１８では、ロツクインアンプ
１７の出力Voutを入力する一方、フオトダイオ
ード１０の出力信号を出力補正用信号として入力
し、He―Neガスレーザー５の光強度変化に起因
する出力Voutの変動分を前記出力補正用信号に
基づき補正するようにしている。
１７の出力Voutを入力する一方、フオトダイオ
ード１０の出力信号を出力補正用信号として入力
し、He―Neガスレーザー５の光強度変化に起因
する出力Voutの変動分を前記出力補正用信号に
基づき補正するようにしている。
次段のＸ―Ｙ記録計１９では、出力補正部１８
を経て補正された出力VoutをＹ軸信号として入
力する一方、スライド基台１４の摺動に連動する
リニアー・ポテンシヨメーター２０の出力をＸ軸
信号として入力し、対接部においてｘ軸方向に順
次変位する走査位置の変位量をＸ軸にとり、各走
査位置に対応する出力VoutをＹ軸にとることに
より第４図に示すような出力特性のグラフを得
る。
を経て補正された出力VoutをＹ軸信号として入
力する一方、スライド基台１４の摺動に連動する
リニアー・ポテンシヨメーター２０の出力をＸ軸
信号として入力し、対接部においてｘ軸方向に順
次変位する走査位置の変位量をＸ軸にとり、各走
査位置に対応する出力VoutをＹ軸にとることに
より第４図に示すような出力特性のグラフを得
る。
Ｘ軸信号は、前記のリニアー・ポテンシヨメー
ター２０に限らず、そのほかニリアー・エンコー
ダー、ロータリー・エンコーダーを用いて発生さ
せるようにしてもよい。
ター２０に限らず、そのほかニリアー・エンコー
ダー、ロータリー・エンコーダーを用いて発生さ
せるようにしてもよい。
この測定系の場合のように隙間幅ΔZが微小で
あるときには、近似的にSin2πΔZ／2πΔZ＝１の関係
式 が成り立つので、前記の(1)式は一般に Vout＝K1（ΔZ）2………（1′） ただしK1：定数 と置き換えることができる。
あるときには、近似的にSin2πΔZ／2πΔZ＝１の関係
式 が成り立つので、前記の(1)式は一般に Vout＝K1（ΔZ）2………（1′） ただしK1：定数 と置き換えることができる。
ところがロツクインアンプ１７に入力される電
気信号は、光電子増倍管４およびプリアンプ１６
の応答速度を下げることにより、そのパルス幅を
対接部の隙間幅ΔZと関係なく一定にすることが
できるので、このような条件のもとでは前記の
（1′）式は Vout＝K2ΔZ………（1″） ただしK2：定数 と置き換えられる。すなわち、ロツクインアンプ
１７の出力Vout（実際は出力補正部１８より取り
出される出力）よりベアリング内輪１の軌道面１
ａと標準サンプル２との間の隙間幅ΔZを測定す
ることができる。
気信号は、光電子増倍管４およびプリアンプ１６
の応答速度を下げることにより、そのパルス幅を
対接部の隙間幅ΔZと関係なく一定にすることが
できるので、このような条件のもとでは前記の
（1′）式は Vout＝K2ΔZ………（1″） ただしK2：定数 と置き換えられる。すなわち、ロツクインアンプ
１７の出力Vout（実際は出力補正部１８より取り
出される出力）よりベアリング内輪１の軌道面１
ａと標準サンプル２との間の隙間幅ΔZを測定す
ることができる。
この実施例の場合、測定対象はベアリング内輪
１の軌道外形（軌道径Rr）であり、これに対接
する標準サンプル２は球形（球形Rb）であるの
で、測定されるベアリング内輪１の軌道径Rrが
理想軌道径（標準サンプル２の球径Rbに等しい）
より大きいRr＞Rbの場合、その径の誤差を、
ΔRr＝Rr−Rbとすると、ベアリング内輪１のｘ
軸方向（厚み方向）の各走査位置ｘにおける対接
部隙間幅ΔZとΔRrとの関係は ΔZ≒Δα／２・x2／Rb ｛１−３／４（Ｘ／Rb）2（１＋Δα）｝ …(2) ただしΔα＝ΔRr／Rb となる。
１の軌道外形（軌道径Rr）であり、これに対接
する標準サンプル２は球形（球形Rb）であるの
で、測定されるベアリング内輪１の軌道径Rrが
理想軌道径（標準サンプル２の球径Rbに等しい）
より大きいRr＞Rbの場合、その径の誤差を、
ΔRr＝Rr−Rbとすると、ベアリング内輪１のｘ
軸方向（厚み方向）の各走査位置ｘにおける対接
部隙間幅ΔZとΔRrとの関係は ΔZ≒Δα／２・x2／Rb ｛１−３／４（Ｘ／Rb）2（１＋Δα）｝ …(2) ただしΔα＝ΔRr／Rb となる。
一般のベアリング内輪では（ｘ／Rb）2≪１となる
ので、前記(2)式は
ΔZ≒Δα／２・x2／Rb ……（2′）
と置き換えることができる。
逆にRr＜Rbの場合には、走査位置ｘにおける
対接部隙間幅ΔZとΔRrとの関係は ΔZ≒Δα／２・xm2−x2／Rb ｛１−３／４・x2＋xm2／Rb2（１＋Δα）｝ ………(3) ただし±xmは測定領域ｘの限界値 となる。
対接部隙間幅ΔZとΔRrとの関係は ΔZ≒Δα／２・xm2−x2／Rb ｛１−３／４・x2＋xm2／Rb2（１＋Δα）｝ ………(3) ただし±xmは測定領域ｘの限界値 となる。
一般のベアリング内輪ではx2＋xm2／Rb2≪１とな
るので、前記(3)式は
ΔZ≒Δα／２・xm2−x2／Rb ………（3′）
と置き換えることができる。
前記の測定系により測定される隙間幅ΔZと
（2′）式または（3′）式とで、ベアリング内輪１
の軌道径Rrまたはその理想軌道径からの誤差
ΔRrが求められる。
（2′）式または（3′）式とで、ベアリング内輪１
の軌道径Rrまたはその理想軌道径からの誤差
ΔRrが求められる。
このように隙間幅ΔZの測定値を既知の関係式
（2′）、（3′）に当てはめて軌道径Rr、語差ΔRrを
求める処理のほか、第５図、第６図に示すように
測定された隙間幅ΔZのデータを、両対数座標上
にプロツトして、得られるグラフの線形性から軌
道径Rrや語差ΔRrなどを求めるようにしてもよ
い。
（2′）、（3′）に当てはめて軌道径Rr、語差ΔRrを
求める処理のほか、第５図、第６図に示すように
測定された隙間幅ΔZのデータを、両対数座標上
にプロツトして、得られるグラフの線形性から軌
道径Rrや語差ΔRrなどを求めるようにしてもよ
い。
すなわち、前記の（2′）、（3′）式から明らかな
ように、ベアリング内輪軌道面が一定の軌道径を
有するときには、走査位置ｘの隙間幅ΔZはｘの
２次関数として表わされるので、両対数座標の横
軸をｘ軸とし縦軸に隙間幅ΔZの目盛を付して、
この座標上に隙間幅ΔZの測定値をプロツトしグ
ラフ表示すると、第５図に示すような所定勾配を
有する線型グラフが得られる。
ように、ベアリング内輪軌道面が一定の軌道径を
有するときには、走査位置ｘの隙間幅ΔZはｘの
２次関数として表わされるので、両対数座標の横
軸をｘ軸とし縦軸に隙間幅ΔZの目盛を付して、
この座標上に隙間幅ΔZの測定値をプロツトしグ
ラフ表示すると、第５図に示すような所定勾配を
有する線型グラフが得られる。
したがつてこのグラフの線形性から、測定され
るベアリング内輪軌道外形が一定の軌道径を有す
る円形をなしているか否かを判断することができ
る。そして、前記（2′）、（3′）式からベアリング
内輪軌道の数種類の軌道径に対する隙間幅ΔZの
線形グラフを前記座標上に予め描いておくことに
より、測定値をプロツトして求められるグラフと
これらの基準線形グラフとのずれから測定対象の
軌道径を座標上で読み取ることができる。
るベアリング内輪軌道外形が一定の軌道径を有す
る円形をなしているか否かを判断することができ
る。そして、前記（2′）、（3′）式からベアリング
内輪軌道の数種類の軌道径に対する隙間幅ΔZの
線形グラフを前記座標上に予め描いておくことに
より、測定値をプロツトして求められるグラフと
これらの基準線形グラフとのずれから測定対象の
軌道径を座標上で読み取ることができる。
また、軌道面に非円形な部分があるときには、
第６図に示すように前記座標上のグラフはこの非
円形部分に相当するところで非線形となるので、
これより形状崩れを容易に測定することができ
る。さらに、この非線形の程度を、非線形部分の
接線勾配から読み取ることにより、形状崩れの大
きさについても測定することができる。
第６図に示すように前記座標上のグラフはこの非
円形部分に相当するところで非線形となるので、
これより形状崩れを容易に測定することができ
る。さらに、この非線形の程度を、非線形部分の
接線勾配から読み取ることにより、形状崩れの大
きさについても測定することができる。
この実施例では、ベアリング内輪の軌道外形の
測定について示したが、検波出力から隙間幅を算
出するという処理方法については、実施例の場合
に限らず、拡大投影法による測定が可能な形状物
であればすべて適用可能である。
測定について示したが、検波出力から隙間幅を算
出するという処理方法については、実施例の場合
に限らず、拡大投影法による測定が可能な形状物
であればすべて適用可能である。
また、走査光として実施例のようにレーザー光
を採用すれば、測定精度のうえで有利ではある
が、必らずしもこのようなコヒーレント光に限ら
ないことは勿論である。
を採用すれば、測定精度のうえで有利ではある
が、必らずしもこのようなコヒーレント光に限ら
ないことは勿論である。
この発明の形状測定方法によれば、被測定物の
外形部にこの外形に沿う標準サンプルを対接さ
せ、その対接部をスポツト光により所定周期で走
査する光走査過程と、光走査位置を対接部の測定
領域方向へ順次変位させる光走査位置変更過程
と、光走査により対接部の隙間を透過した光を光
電変換する光電変換過程と、光電変換により得ら
れる電気信号のフーリエ級数成分のうち所定高調
波成分を検波する検波過程と、検波出力と前記対
接部の隙間幅との間に成り立つ関係に基づき、前
記検波出力から被測定物外形寸法を算出する外形
寸法算出処理過程とからなるため、従来の拡大投
影法の場合のような個人差による測定精度のばら
つきや拡大率の制約による精度の限界といつた不
都合がなく、精度の高い測定が可能となる。
外形部にこの外形に沿う標準サンプルを対接さ
せ、その対接部をスポツト光により所定周期で走
査する光走査過程と、光走査位置を対接部の測定
領域方向へ順次変位させる光走査位置変更過程
と、光走査により対接部の隙間を透過した光を光
電変換する光電変換過程と、光電変換により得ら
れる電気信号のフーリエ級数成分のうち所定高調
波成分を検波する検波過程と、検波出力と前記対
接部の隙間幅との間に成り立つ関係に基づき、前
記検波出力から被測定物外形寸法を算出する外形
寸法算出処理過程とからなるため、従来の拡大投
影法の場合のような個人差による測定精度のばら
つきや拡大率の制約による精度の限界といつた不
都合がなく、精度の高い測定が可能となる。
また、この測定方法に用いる装置として、隙間
透過光の光電変換に光電子増倍管を用い、検波処
理にロツクインアンプを採用しているので、測定
精度の一層の向上をはかることができる。実施例
の場合では、１／100μｍオーダーの隙間計測が
可能であることが確められており、これは曲率半
径の測定精度に換算すると約1μｍ程度となる。
透過光の光電変換に光電子増倍管を用い、検波処
理にロツクインアンプを採用しているので、測定
精度の一層の向上をはかることができる。実施例
の場合では、１／100μｍオーダーの隙間計測が
可能であることが確められており、これは曲率半
径の測定精度に換算すると約1μｍ程度となる。
第１図はこの発明の一実施例を示す系統図、第
２図は対接部の拡大図、第３図は光電変換して得
られる電気信号の波形図、第４図は光走査位置と
ロツクインアンプ出力との関係を示す出力特性
図、第５図および第６図はそれぞれ測定値を両対
数座標上にプロツトして得られる隙間幅特性図で
ある。 １…ベアリング内輪（被測定物）、１ａ…軌道
面、２…標準サンプル、３…受光系、４…光電子
増倍管、５…He―Neガスレーザー、６…ピンホ
ール、９…振動ミラー、１２′…被測定物取付台、
１３…電気マイクロ・プローブ、１４…スライド
基台、１７…ロツクインアンプ、８…出力補正
部、１９…Ｘ―Ｙ記録計、ΔZ…隙間幅。
２図は対接部の拡大図、第３図は光電変換して得
られる電気信号の波形図、第４図は光走査位置と
ロツクインアンプ出力との関係を示す出力特性
図、第５図および第６図はそれぞれ測定値を両対
数座標上にプロツトして得られる隙間幅特性図で
ある。 １…ベアリング内輪（被測定物）、１ａ…軌道
面、２…標準サンプル、３…受光系、４…光電子
増倍管、５…He―Neガスレーザー、６…ピンホ
ール、９…振動ミラー、１２′…被測定物取付台、
１３…電気マイクロ・プローブ、１４…スライド
基台、１７…ロツクインアンプ、８…出力補正
部、１９…Ｘ―Ｙ記録計、ΔZ…隙間幅。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被測定物の外形部にこの外形に沿う標準サン
プルを対接させ、その対接部をスポツト光により
所定周期で走査する光走査過程、 光走査位置を対接部の測定領域方向へ順次変位
させる光走査位置変更過程、 光走査により対接部の隙間を透過した光を光電
変換する光電変換過程、 光電変換により得られる電気信号のフーリエ級
数成分のうち所定高調波成分を検波する検波過
程、 検波出力と前記対接部の隙間幅との間に成り立
つ関係に基づき、前記検波出力から被測定物外形
寸法を算出する外形寸法算出処理過程からなる形
状測定方法。 ２ 被測定物はベアリング内輪であり、その軌道
面に所定半径の球形標準サンプルを対接させて光
走査し、 光走査位置をベアリング内輪厚み方向へ順次変
位させ、 外形寸法算出処理は、検波出力から隙間幅を測
定し、 １つの軌道径に対しベアリング内輪厚み方向変
位量を変数とする２次関数として一義的に定まる
隙間幅の関係式に前記隙間幅測定値を代入して、
ベアリング内輪の軌道径を算出するものである特
許請求の範囲第１項記載の形状測定方法。 ３ 被測定物はベアリング内輪であり、その軌道
面に所定半径の球形標準サンプルを対接させて光
走査し、 光走査位置をベアリング内輪厚み方向へ順次変
位させ、 外形寸法算出処理は、検波出力から隙間幅を測
定し、 ベアリング内輪厚み方向変位量を一方の座標軸
にとり隙間幅を他方の座標軸にとつた両対数座標
上に前記隙間幅測定値をプロツトしてグラフ表示
し、 ベアリング内輪厚み方向変位量を変数とする２
次関数として定まる隙間幅の関係式から直接求め
られる所定軌道径の場合の前記座標上の隙間幅の
線形グラフと前記測定値に基づくグラフとを比較
することにより、ベアリング内輪の軌道径を求
め、 グラフの非線形程度から軌道の形状崩れの大き
さを求めるものである特許請求の範囲第１項記載
の形状測定方法。 ４ 被測定物取付台、この被測定物取付台に取り
付けられた被測定物の外形部に対接する標準サン
プル、スポツト光を照射する投光手段、被測定物
と標準サンプルの対接部にスポツト光を所定周期
で走査させる光走査手段、対接部の光走査位置を
順次変更させる光走査位置変更手段、対接部の隙
間を透過した光を光電変換する光電子増倍管、光
電子増倍管より取り出される電気信号を受けその
電気信号のフーリエ級数成分のうち所定高調波成
分を検波するロツクインアンプ、このロツクイン
アンプの出力を対接部の各光走査位置に対応させ
て読み取る測定値記録手段からなる形状測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15556882A JPS5944610A (ja) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | 形状測定方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15556882A JPS5944610A (ja) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | 形状測定方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5944610A JPS5944610A (ja) | 1984-03-13 |
| JPS6344166B2 true JPS6344166B2 (ja) | 1988-09-02 |
Family
ID=15608883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15556882A Granted JPS5944610A (ja) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | 形状測定方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5944610A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0267276U (ja) * | 1988-11-11 | 1990-05-22 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5079562B2 (ja) * | 2008-03-24 | 2012-11-21 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | 輪郭形状測定方法 |
| CN104669603B (zh) * | 2015-01-22 | 2017-01-04 | 同济大学 | 一种半球形理想颗粒接触点处胶结成型装置 |
-
1982
- 1982-09-07 JP JP15556882A patent/JPS5944610A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0267276U (ja) * | 1988-11-11 | 1990-05-22 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5944610A (ja) | 1984-03-13 |
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