(57)【要約】【課題】外部の温度変化の影響を低減し、精度の高い形状測定を実現する。【解決手段】走査方向に並んで設けられた三つの測定子４１によって走査方向に走査して測定対象物Ｗの表面形状を計測する形状測定装置４０であって、三つの測定子４１を断熱部材４３に内包している。  三つの測定子４１を断熱材料４３に内包して測定を行うことにより、個々の測定子４１の温度特性が異なる場合でも、外部の温度変化の影響を抑制するので、高い精度を維持して形状測定を行うことができる。【選択図】図３
2020153705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査方向に並んで設けられた三つの測定子によって前記走査方向に走査して測定対象物の表面形状を計測する形状測定装置であって、
前記三つの測定子を断熱材料又は断熱部材に内包した形状測定装置。
【請求項２】
前記三つの測定子を用いて、３点法により測定対象物の表面形状を計測する請求項１に記載の形状測定装置。
【請求項３】
前記三つの測定子を一体的に支持する治具を備え、
前記三つの測定子を前記治具と共に前記断熱材料又は前記断熱部材に内包した請求項１又は２に記載の形状測定装置。
【請求項４】
前記三つの測定子を、一つの前記断熱部材で覆った請求項１から３のいずれか一項に記載の形状測定装置。
【請求項５】
前記三つの測定子を前記測定対象物に対して前記走査方向に沿って相対的に移動させる走査機構を備える請求項１から４のいずれか一項に記載の形状測定装置。
【請求項６】
前記三つの測定子は、いずれも光源が光伝導部材を介して前記断熱材料又は前記断熱部材の外部に離隔して設けられている請求項１から５のいずれか一項に記載の形状測定装置。
【請求項７】
走査方向に並んで設けられた三つの測定子によって前記走査方向に走査して測定対象物の表面形状を計測する形状測定方法であって、
前記三つの測定子を断熱材料又は断熱部材に内包した状態で計測する形状測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真直度の測定を行う形状測定装置及び形状測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
逐次３点法により計測対象物の表面形状を求め、真直度の測定を行う形状測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１９５０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記形状測定装置では、例えば、三つの検出光の受発光部によって走査を行い、検出光の出射方向の変位の検出を行っている。
上記測定においては、高分解能で高精度の変位検出が高く要求されているが、各受発光部の光学系は外部の温度変化の影響を受ける場合があり、これが検出精度の低下を招くおそれがあった。
【０００５】
本発明は、外部の温度変化の影響を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、走査方向に並んで設けられた三つの測定子によって前記走査方向に走査して測定対象物の表面形状を計測する形状測定装置であって、前記三つの測定子を断熱材料又は断熱部材に内包した構成としている。
【０００７】
また、本発明は、走査方向に並んで設けられた三つの測定子によって前記走査方向に走査して測定対象物の表面形状を計測する形状測定方法であって、前記三つの測定子を断熱材料又は断熱部材に内包した状態で計測する構成としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、外部の温度変化の影響を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る形状測定装置を搭載した工作機械を示す斜視図である。
【図２】工作機械の制御系を示すブロック図である。
【図３】図３（Ａ）は断熱材料からなる断熱部材を除いた状態のヘッドの斜視図、図３（Ｂ）は断熱部材を有する状態のヘッドの斜視図である。
【図４】ワークの表面に対する走査を行う場合の概念図である。
【図５】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）はワークの表面までの距離及び曲率の算出の説明図である。
【図６】断熱部材の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は発明の実施形態としての形状測定装置４０を搭載した工作機械１を示す斜視図、図２は工作機械１の制御系を示すブロック図である。図中、Ｘ軸方向及びＹ軸方向はいずれも水平であって互いに直交し、Ｚ軸方向はＸ軸方向及びＹ軸方向に直交する鉛直上下方向である。
【００１１】
［工作機械の概要］
工作機械１は、ワークの一面を研削するいわゆる研削盤であり、基部３１ａ，３１ｂ、第一のコラム１０、第二のコラム２０、クロスレール３２、サドル３３１、砥石頭３３２、研削装置３４、形状測定装置４０、ならびに測定対象物としてのワークが配置されるテーブル３６及びベッド３５、制御装置６０を備えている。ワークは、研削が行われる加工対象物である。
【００１２】
［ベッド］
ベッド３５は、Ｘ軸方向に沿った図示しない一対のリニアガイドを備え、テーブル３６をＸ軸方向に沿って移動可能に支持している。また、ベッド３５には、テーブル３６をＸ軸方向に沿って搬送する図示しない搬送機構が搭載されている。搬送機構は、動作量を任意に制御可能なテーブル送りモータ３５１（図２参照）を駆動源としており、テーブル３６にワークを保持してＸ軸方向に搬送することを可能としている。
なお、この搬送機構は、後述する三つの測定子４１をワークＷに対して走査方向（Ｘ軸方向）に沿って相対的に移動させる走査機構としても機能する。
【００１３】
また、ベッド３５のＹ軸方向の両側には、一対の基部３１ａ，３１ｂが張り出されるように連結装備されている。一方の基部３１ａには第一のコラム１０が載置装備され、他方の基部３１ｂには第二のコラム２０が載置装備されており、各コラム１０，２０の下端部は、ボルトや溶接等の周知の方法で基部３１ａ，３１ｂに固定されている。
【００１４】
［第一及び第二のコラム］
第一のコラム１０及び第二のコラム２０はベッド３５を挟んでＹ軸方向に並ぶ配置で立設されている。そして、これらコラム１０，２０の上端部には、ブラケット３２ａ（第二のコラム２０側のブラケットは図示略）を介して、クロスレール３２がＹ軸方向に向けられた状態で固定支持されている。そして、各コラム１０，２０の上端部は、ボルトや溶接等の周知の方法でクロスレール３２に固定されている。
【００１５】
［クロスレール］
クロスレール３２は、Ｙ軸方向に長尺であって、その前面側において、図示しないリニアガイドを介してサドル３３１をＹ軸方向に移動可能に支持している。
また、クロスレール３２には、サドル３３１をＹ軸方向に沿って移動位置決めする図示しない搬送機構が搭載されている。この搬送機構は、動作量を任意に制御可能なサドル送りモータ３２１（図２参照）を駆動源としており、サドル３３１をＹ軸方向に沿って任意に移動位置決めすることができる。
【００１６】
サドル３３１は、砥石頭３３２を支持し、砥石頭３３２は、研削装置３４を支持している。一方、クロスレール３２のサドル送りモータ３２１によるサドル３３１のＹ軸方向の移動制御と、ベッド３５のテーブル送りモータ３５１によるワークのＸ軸方向の移動制御とは協働して行われる。これにより、研削装置３４の砥石３４ａをワークに対して、相対的にＸ−Ｙ平面の任意の位置に移動位置決めすることができ、ワークの全面又はいずれの位置にも研削加工を行うことができる。
【００１７】
［砥石頭及びサドル］
砥石頭３３２は、サドル３３１を介してクロスレール３２によってＹ軸方向に移動可能に支持され、サドル３３１によりＺ軸方向に沿って昇降可能に支持されている。また、砥石頭３３２は、下端部に研削装置３４を支持している。
【００１８】
サドル３３１は、砥石頭３３２をＺ軸方向に沿って昇降させる役割を担うものである。
このため、サドル３３１は、図示しないリニアガイドにより砥石頭３３２をＺ軸方向に沿って移動可能に支持している。そして、サドル３３１には、砥石頭３３２をＺ軸方向に沿って移動位置決めする図示しない搬送機構が搭載されている。この搬送機構は、動作量を任意に制御可能な砥石昇降モータ３３３を駆動源としており、砥石頭３３２をＺ軸方向に沿って任意に移動位置決めすることができる。
【００１９】
［研削装置］
研削装置３４は、砥石頭３３２の下端部に支持されている。
この研削装置３４は、工具として、Ｙ軸回りに回転駆動される円板状又は円筒状の砥石３４ａと、砥石３４ａを回転させる砥石回転モータ３４１とを有する。砥石３４ａは、砥石頭３３２の下端部の右端に配置されている。この砥石３４ａは、砥石回転モータ３４１による回転駆動によりその外周をワークに摺接させて研削を行う。
【００２０】
［形状測定装置］
形状測定装置４０は、いわゆる分光干渉計であり、研削装置３４によって研削されたワークの研削面に対して、３点法により表面形状を測定する。
形状測定装置４０は、三つの測定子４１を備えるヘッド４２と、三つの光源４１１と、三つの受光素子４１２とを備えている。
【００２１】
測定子４１は、光伝導部材としての光ファイバ４１３を介して光源４１１及び受光素子４１２に接続されている。つまり、光ファイバ４１３が介在して光源４１１及び受光素子４１２は、測定子４１から離隔して設けられている。
【００２２】
光源４１１は、例えば、ＳＬＤ素子（Super Luminescent Diode）であり、予め定められた複数種類の波長の検出光を出力する。検出光は、光ファイバ４１３を通じて測定子４１に送られる。
測定子４１は、透光素子であり、光源４１１からの検出光をワークに向けられた出力面からワークに向けて投光すると共に、ワークからの反射光を出力面において受光する。
測定子４１の内部では、出力面で内部反射した検出光とワークからの反射光との干渉光が発生する。この干渉光は、光ファイバ４１３を通じて受光素子４１２に送られる。
受光素子４１２は、例えば、ＣＣＤであり、測定子４１からの干渉光を図示しない分光器を介して受光する。分光器は、予め定められた複数種類の波長光に分光し、受光素子４１２は、各波長光の光強度を個別に検出すると共に制御装置６０に入力する。
測定子４１は、干渉光の各波長光の光強度から、出力面からワークの表面までのＺ軸方向の距離を検出することができる。
【００２３】
図３はヘッド４２の斜視図であり、図３（Ａ）は断熱材料からなる断熱部材４３を除いた状態、図３（Ｂ）は断熱部材４３を有する状態を示す。図３におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の記載は、ヘッド４２を砥石頭３３２に取り付けた状態における方向を示している。
【００２４】
ヘッド４２は、図示のように、三つの測定子４１と、これらを個別に挟んで保持する固定治具４１４と、各固定治具４１４を介して三つの測定子４１を一体的に支持する治具４２１と、治具４２１に固定装備された支持部材４２２と、支持部材４２２を介して各測定子４１を支持する基台４２３と、基台４２３を砥石頭３３２の表面に装着する吸着ブロック４２４とを備えている。
【００２５】
治具４２１は、長尺な矩形状のブロックであり、底部に設けられた開口部によって出力面を露出させた状態で三つの測定子４１が埋め込み装備されている。
治具４２１は、その長手方向がＹ軸方向に平行に向けられている。そして、この治具４２１により、三つの測定子４１は、Ｙ軸方向について均一間隔で配置されている。
また、治具４２１は、いずれも検出光の光軸がＺ軸方向に平行となるように三つの測定子４１を保持する。
これにより、三つの測定子４１は、Ｚ軸方向における距離検出を行うことができる。
【００２６】
また、治具４２１は、例えば、スーパーインバー（登録商標）のような、熱膨張率が極めて小さい不変鋼等の金属材料から形成されている。これにより、周囲の環境温度による各測定子４１の間隔や出力面の相対的な位置変動を抑制している。
【００２７】
支持部材４２２は、台形の板状部材であり、ボルトやネジ止め等の手段により治具４２１に対して固定的に連結されている。また、支持部材４２２は治具４２１から取り外すこともできる。
【００２８】
基台４２３は、Ｘ−Ｙ平面に沿った平板状の台座と当該台座から垂下された二本のアームからなり、アームの下端部には支持部材４２２が連結されている。
基台４２３は、支持部材４２２をネジと図示しない長穴等の構造によりＹ軸回りに角度調節可能としている。この角度調節により、支持部材４２２を介して治具４２１を回動させることができ、各測定子４１の検出光の光軸の向きや各測定子４１の出力面のＺ軸方向の高さを調整することができる。
【００２９】
各吸着ブロック４２４は、永久磁石を内蔵しており、外部に設けられた摘みを回転操作することにより、永久磁石による吸引力の有無を切り替えることができる。
つまり、ヘッド４２は、工作機械１に対して着脱可能であり、各吸着ブロック４２４を用いて、ヘッド４２を砥石頭３３２等の表面の適切な位置に取り付けることができる。
各吸着ブロック４２４によるヘッド４２の取付の際には、治具４２１及び各測定子４１が適正な向き及び配置となるように適度に調整され、基台４２３−支持部材４２２間の角度調整によってさらに正確に調整される。
【００３０】
また、ヘッド４２の三つの測定子４１、固定治具４１４及び治具４２１には、断熱構造が施されている。
具体的には、図３（Ｂ）に示すように、三つの測定子４１、固定治具４１４及び治具４２１は、断熱部材４３に内包された状態となっている。
断熱部材４３は、三つの測定子４１、固定治具４１４及び治具４２１の表面の全体（各測定子４１の光ファイバの接続部分を除く）を被覆している。この断熱部材４３には、各測定子４１の出力面の出射側に検出光の出射又は反射光の入射を行うための開口部４３１が形成されている。
【００３１】
なお、断熱部材４３は、図示のように、ブロック状の断熱部材４３の内側に三つの測定子４１及び治具４２１が嵌合する凹部を形成し、当該凹部に三つの測定子４１及び治具４２１に格納する構造としても良いし、シート状の一つの断熱部材４３により、三つの測定子４１及び治具４２１の表面全体を包む構造としても良い。この場合、三つの測定子４１の間に空間ができるので、同一空間内で各測定子４１間の測定環境が平均化され、各測定子４１間のバラつきが低減される。
また、発泡性の断熱材料を三つの測定子４１及び治具４２１の表面に吹き付けてもよい。この場合、簡易に測定子４１を断熱材料で被覆することができる。
また、図示はしないが測定子４１をそれぞれ個別に断熱材料又は断熱部材で包む構造としても良い。ただしこの場合、センサ自体のばらつきを校正した上で計測を行うことが好ましい。
各測定子４１を被覆する断熱材料としては、繊維系断熱材であるグラスウール、ロックウール、セルローズファイバー、炭化コルク、羊毛断熱材等や、発泡系断熱材であるウレタンフォーム、フェノールフォーム、ポリスチレンフォーム等のいわゆる断熱材と呼ばれる素材が好ましいが、これらに限られない。例えば、熱伝導率が、5.0[W/mk]以下、好ましくは、1.0[W/mk]以下、より好ましくは0.5[W/mk]以下の他の断熱性の素材を利用しても良い。
【００３２】
この断熱部材４３により、三つの測定子４１、固定治具４１４及び治具４２１は、外気から断熱され、外部の環境温度から受ける影響の低減が図られている。
【００３３】
［制御装置］
制御装置６０は、工作機械１を全体的に統括制御するための装置であり、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、その他の不揮発メモリ等を備えたコンピュータである。
制御装置６０は、図２に示すように、前述したテーブル送りモータ３５１、サドル送りモータ３２１、砥石昇降モータ３３３、砥石回転モータ３４１と電気的に接続されており、これらの駆動を制御することができる。
また、制御装置６０は、形状測定装置４０、表示装置６１、入力装置６２と接続されている。
表示装置６１は、各種情報を表示するための装置であり、例えば、液晶ディスプレイ等である。
入力装置６２は、工作機械１に各種情報や各種の指令を入力するための入力インターフェイスである。
【００３４】
上記制御装置６０は、研削制御部６３、形状測定処理部６４を備えている。
制御装置６０は、例えば、研削制御部６３及び形状測定処理部６４としての機能に対応する各種のプログラムをＲＯＭに格納しており、ＣＰＵがそれぞれのプログラムを実行することにより、研削制御部６３及び形状測定処理部６４としての機能を実現させる。なお、研削制御部６３、形状測定処理部６４としての回路を個別に設けて、ハードウェアにより実現する構成としてもよい。
【００３５】
研削制御部６３は、工作機械１によるワークの研削加工における動作制御を実行する。
例えば、前述した入力装置６２により、予め、砥石の回転数、研削深さ、研削範囲等の各種の加工条件が入力されると、研削制御部６３は、テーブル送りモータ３５１、サドル送りモータ３２１、砥石昇降モータ３３３、砥石回転モータ３４１を制御して、入力された加工条件に基づく研削加工を実行する。
【００３６】
形状測定処理部６４は、Ｙ軸方向に三つの測定子４１を走査したときの検出出力から３点法によりワークの表面形状を測定する処理を行う。
図４はワークＷの表面に対する走査を行う場合の概念図、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）はワークＷの表面までの距離及び曲率の算出の説明図である。なお、図４及び図５では三つの測定子４１を区別するために、これらの符号を、走査方向上流側（ワークＷの搬送方向下流側）から順番に４１ａ，４１ｂ，４１ｃとする。
図４〜図５（Ｂ）に基づいて形状測定処理部６４が実行する測定方法の内容を説明する。
【００３７】
形状測定処理部６４は、図４に示すように、形状測定時において、テーブル送りモータ３５１を制御して、規定の速度でワークＷをＹ軸方向に沿って搬送する。この状態で、三つの測定子４１によって規定の周期で形状測定を実行することにより、ワークＷの表面に対する走査が実行される。
【００３８】
測定子４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、図５（Ａ）に示すように、間隔ＰでＸ軸方向に一列に配設されている。このときのワークＷの表面上のａ点、ｂ点、ｃ点までのＺ軸方向の距離を測定する。
測定子４１ａ，４１ｂ，４１ｃによって求められる各測定子４１ａ，４１ｂ，４１ｃの出力面からワークＷの表面までのＺ軸方向に沿った距離をそれぞれＡ，Ｂ，Ｃとすると、ｂ点から線分ａｃまでのＺ軸方向に沿った距離（ギャップｇとする）は、次式（１）により求められる。
ｇ＝Ｂ−（Ａ＋Ｃ）／２      …(1)
【００３９】
一方、ワークＷの表面のｂ点における変位ｚの２階微分（ｄ２ｚ／ｄｘ２）は、ｂ点の曲率（１／ｒ）であり、図５（Ｂ）に示すように、線分ａｂの傾き（ｄｚａｂ／ｄｘ）と、線分ｂｃの傾き（ｄｚｂｃ／ｄｘ）との間で次式（２）が成立する。
【００４０】
【数１】
2020153705.tif 000003
【００４１】
線分ａｂの傾き（ｄｚａｂ／ｄｘ）は次式（３）で求まり、線分ｂｃの傾き（ｄｚｂｃ／ｄｘ）は次式（４）で求まる。
従って、上式（２）に次式（３），（４）を代入し、さらに式（１）を代入すると、次式（５）が求まる。従って、変位ｚの２階微分であるｂ点の曲率は、ギャップｇ及び測定子４１ａ，４１ｂ，４１ｃの間隔Ｐから求めることができる。
【００４２】
【数２】
2020153705.tif 000004
【数３】
2020153705.tif 000005
【数４】
2020153705.tif 000006
【００４３】
測定子４１ａ，４１ｂ，４１ｃの間隔Ｐは既知であり、予め制御装置６０のメモリに記録しておくことができる。
形状測定処理部６４は、走査時に、各測定子４１ａ，４１ｂ，４１ｃによる検出出力から距離Ａ，Ｂ，Ｃを取得し、式（１）に基づいてギャップｇを算出する。さらに、メモリから間隔Ｐの値を読み出すと共に、式（５）に基づいて曲率を算出する。そして、求められた曲率を積分ピッチで２階積分することで、任意のｘ点における変位ｚを求めることができる。積分ピッチは、例えば走査時におけるＸ方向の各測定子４１ａ，４１ｂ，４１ｃのデータ取得間隔（走査速度×サンプリング周期）等である。
【００４４】
［工作機械の動作］
制御装置６０は、研削制御部６３の制御の下、設定された研削深さとなるように砥石昇降モータ３３３を駆動し、設定された砥石の回転数で砥石回転モータ３４１の駆動を実行する。
そして、テーブル送りモータ３５１により研削装置３４の砥石３４ａをワークに対して相対的にＸ軸方向に送りつつ研削を実行する。さらに、サドル送りモータ３２１の駆動により砥石３４ａを所定の距離単位でＹ軸方向に移動させながら、Ｘ軸方向の研削を繰り返して、ワークＷに対して、設定された研削範囲の研削を実行する。
【００４５】
次いで、制御装置６０は、研削後のワークＷに対して、加工面の曲率及び平面度の検出を行う。
即ち、テーブル送りモータ３５１及びサドル送りモータ３２１の駆動により、砥石頭３３２に取り付けられたヘッド４２の各測定子４１の検出位置がワークＷの検索範囲の開始位置となるようにヘッド４２とワークＷとの相対的な位置決めを行う。また、砥石昇降モータ３３３を駆動して各測定子４１の出力面が規定の高さとなるように調整する。
そして、テーブル送りモータ３５１によりワークＷを所定の速度で搬送し、Ｘ軸方向を走査方向として、各測定子４１において所定のサンプリング周期でＺ軸方向の距離Ａ，Ｂ，Ｃを検出する。これに基づいて、研削範囲の走査方向の全長に渡ってギャップｇを算出する。
さらに、サドル送りモータ３２１の駆動により砥石３４ａを所定の距離単位でＹ軸方向に移動させながら、Ｘ軸方向の研削範囲全体に渡って曲率及び変位ｚを求め、研削範囲全体の平面度を測定する。
【００４６】
［発明の実施形態の技術的効果］
上記工作機械１は、Ｘ軸方向（走査方向）に並んで設けられた三つの測定子４１によって走査方向に走査してワークの表面形状としての平面度を計測する形状測定装置４０を備えており、当該形状測定装置４０の三つの測定子４１は、断熱部材４３に内包されている。
このため、三つの測定子４１は、断熱部材４３に内包された状態で計測が行われ、各測定子４１に対して、周囲の環境温度変化の影響を低減し、曲率や変位について精度の高い検出を行うことが可能となる。
【００４７】
また、形状測定装置４０は、三つの測定子４１を用いて、３点法によりワークＷの表面形状を計測しているので、各測定子４１のＺ軸方向の運動誤差やピッチング運動誤差を相殺し、精度の高い検出を行うことが可能となる。
さらに、各測定子４１の温度特性が個別に異なるような場合であっても、断熱部材４３が個々の測定子４１の環境温度の影響を低減するので、検出精度の低下を効果的に抑制することが可能となる。
【００４８】
また、断熱部材４３は、三つの測定子４１を一体的に支持する治具４２１をも内包しているので、治具４２１に対する環境温度変化の影響を低減することができ、さらなる精度の高い検出を行うことが可能となる。
また、断熱部材４３は、支持部材４２２と治具４２１とをまとめて被覆するので、形状測定装置４０全体を覆う場合よりもコストを低減することが可能である。さらに、基台４２３は断熱部材４３により被覆されていないので、先に、支持部材４２２及び治具４２１を断熱部材４３でまとめて被覆した後に、これらを基台４２３に接続することができ、形状測定装置４０全体を被覆部材４３で被覆するよりも簡易に断熱部材４３を設置することが可能である。
【００４９】
また、工作機械１は、テーブル送りモータ３５１によって、三つの測定子４１をワークＷに対して走査方向に沿って相対的に移動させる搬送機構を有するので、３点法における三つの測定子４１の走査を良好に行うことが可能である。
【００５０】
また、三つの測定子４１は、いずれも、光源４１１が光ファイバ４１３を介して断熱部材４３の外部に離隔して設けられているので、光源４１１が熱を生じる場合であっても、断熱部材４３内の温度の影響を十分に低減することができ、精度の高い検出を行うことが可能である。
【００５１】
［その他］
以上、本発明の各実施形態について説明した。しかし、本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、工作機械１として研削盤を例示したが、加工後のワークＷの表面形状を測定する用途がある他の工作機械にも形状測定装置４０は搭載可能である。例えば、切削盤等にも形状測定装置４０を搭載可能である。
【００５２】
また、例えば、図６に示すように、三つの測定子４１や固定治具４１４及び治具４２１を複数の断熱部材から構成された断熱構造４３Ａに内包する構成としても良い。
例えば、断熱構造４３Ａは、三つの測定子４１や固定治具４１４及び治具４２１を内部に格納する断熱部材としての内側層４３２Ａと、内側層４３２Ａの全体を内側に格納する断熱部材としての外側層４３３Ａとを有する二層構造とし、内側層４３２Ａと外側層４３３Ａとの間の中空エリアを真空化して真空断熱構造を構成する。また、この場合も、各測定子４１の出力面側には、検出光や反射光が通過する開口部４３１Ａを設けることが望ましい。
この場合、内側層４３２Ａと外側層４３３Ａの間に真空層を設けることで外部との効果的な断熱を図ることが可能である。
また、内側層４３２Ａ及び外側層４３３Ａそのものは断熱材料から形成しなくとも、断熱効果を得ることができる。従って、例えば、内側層４３２Ａ及び外側層４３３Ａを、加工が容易で強度が得られやすい金属材料で形成しても良い。
これらの構成の場合も、三つの測定子４１は、断熱構造４３Ａにより周囲の環境温度変化の影響を低減し、曲率や変位について精度の高い検出を行うことが可能となる。
【００５３】
また、前述したヘッド４２では、治具４２１と支持部材４２２とが直接的に接触して連結されている場合を例示したが、これらの間にも断熱材料を介挿して、熱伝達を抑制する構成としても良い。
【００５４】
また、各測定子４１から光源４１１及び受光素子４１２を接続する光ファイバ４１３も断熱材料等により周囲から断熱を図っても良い。
【符号の説明】
【００５５】
１  工作機械
３４  研削装置
３４ａ  砥石
３５  ベッド
３６  テーブル
４０  形状測定装置
４１  測定子
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ  測定子
４２  ヘッド
４２１  治具
４３  断熱部材
４３Ａ  断熱構造
６０  制御装置
６３  研削制御部
６４  形状測定処理部
３５１  テーブル送りモータ
３３２  砥石頭
４１１  光源
４１２  受光素子
４１３  光ファイバ（光伝導部材）
Ｗ  ワーク（測定対象物）
【図１】
2020153705.tif 000007
【図２】
2020153705.tif 000008
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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