(57)【要約】【課題】非接触で、短時間で測定することができ、且つ、微小なコンタミ等の凹凸による影響を軽減することができる変位測定装置および変位測定方法を提供する。【解決手段】測定対象物に対して投光する投光部、及び前記測定対象物の複数の測定対象箇所において測定範囲内の前記測定対象物のない領域を通過した前記光を受光して電気信号に変換する受光部を有する変位センサ部と、前記測定対象物を載置するワークセット治具、及び測定時に前記ワークセット治具を回転させる駆動部を有するワークセット部と、及び前記駆動部の回転を制御する制御部と、を備え、前記変位センサ部は、前記投光部から前記受光部に対して投光された光の進行方向が水平方向に対して第１の傾斜角度を形成するように設置され、前記ワークセット治具は水平方向に対して第２の傾斜角度に設定され、前記第１の傾斜角度は前記第２の傾斜角度よりも大きいことを特徴とする変位測定装置。【選択図】  図１
2010032392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部を備え、前記発光部が発生した光を測定対象物に対して投光する投光部、及び複数の測定対象箇所において測定範囲内の前記測定対象物のない領域を通過した前記光を受光して、それぞれの測定対象箇所の測定値の電気信号に変換する受光部を有する変位センサ部と、
前記測定対象物を載置するワークセット治具、及び測定時に前記光が前記複数の測定対象箇所のそれぞれを通過するように前記測定対象物が載置された前記ワークセット治具を回転させる駆動部を有するワークセット部と、
前記駆動部の回転を制御する制御部と、を備え、
前記変位センサ部は、前記投光部から前記受光部に対して投光された光の進行方向が水平方向に対して第１の傾斜角度を形成するように設置され、
前記ワークセット治具は、水平方向に対して第２の傾斜角度に設定され、
前記第１の傾斜角度は前記第２の傾斜角度よりも大きいことを特徴とする変位測定装置。
【請求項２】
前記制御部は、更に処理部及び演算部を備え、
前記処理部は、前記受光部から伝達された前記複数の測定対象箇所のそれぞれの測定値の信号を受信して、前記複数の測定値を結ぶ測定線に最も近似する余弦波の仮想平面曲線を作成し、
前記演算部は、前記複数の測定値と前記複数の測定値のそれぞれに対応する前記仮想平面曲線の値との差分を算出することを特徴とする請求項１に記載の変位測定装置。
【請求項３】
前記発光部の光源は、ＬＥＤ光源又はレーザ光源であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の変位測定装置。
【請求項４】
前記複数の測定対象箇所は、前記測定対象物の外周端部の２５６箇所であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の変位測定装置。
【請求項５】
前記制御部によって制御され前記変位センサ部の傾斜角度を調整する第１傾斜機構を有し、
前記第１傾斜機構は、前記投光部から前記受光部に対して投光された光の進行方向が水平方向に対して第１の傾斜角度を形成するように前記変位センサ部の傾斜角度を調整することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の変位測定装置。
【請求項６】
前記ワークセット治具は着脱自在で、
異なる傾斜角度を有する前記ワークセット治具に置換することで、前記第２の傾斜角度が調整可能であることを特徴とする請求項５に記載の変位測定装置。
【請求項７】
前記制御部によって制御され前記ワークセット部の傾斜角度を調整する第２傾斜機構を有し、
前記第２傾斜機構は、水平方向に対する前記ワークセット治具の傾斜角度が第２の傾斜角度となるように前記ワークセット部の傾斜角度を調整することを特徴とする請求項５に記載の変位測定装置。
【請求項８】
前記演算部で算出された前記差分の最大値から前記差分の最小値を差し引いた値を外部に出力する出力部を有することを特徴とする請求項２に記載の変位測定装置。
【請求項９】
発光部を有し測定範囲に対して前記発光部が発生した光を投光する投光部と、前記投光部から投光された前記測定範囲を通過した光を受光する受光部とを有する変位センサを、前記投光部から前記受光部に対して投光された光の進行方向が水平方向に対して第１の傾斜角度を形成するように配置し、
測定対象物を、水平方向に対して前記第１の傾斜角度より小さい第２の傾斜角度で、前記投光部と前記受光部との間の前記測定範囲に配置し、
前記測定対象物を前記第２の傾斜角度を保持したまま水平方向に回転させながら前記測定対象物の複数の測定対象箇所に対して前記投光部から投光し、
前記測定対象物の前記複数の測定対象箇所のそれぞれを通過した前記投光された光を、前記受光部で受光してそれぞれの測定対象箇所の測定値の電気信号に変換して前記測定対象物の表面平坦性を測定することを特徴とする変位センサを用いた変位測定方法。
【請求項１０】
更に、前記変換されたそれぞれの測定値の電気信号に基づいて、前記それぞれの測定値を結ぶ測定線に最も近似する余弦波の仮想平面曲線を作成して前記測定対象物の表面平坦性を測定することを特徴とする請求項９に記載の変位センサを用いた変位測定方法。
【請求項１１】
前記測定対象物の表面平坦性は、前記複数の測定対象箇所のそれぞれの測定値と、前記それぞれの測定値に対応する前記仮想平面曲線の値との差分に基づいて判断されることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の変位センサを用いた変位測定方法。
【請求項１２】
前記第１の傾斜角度および前記第２の傾斜角度のいずれか一方又は双方は、前記測定対象物の大きさ及び要求される測定精度に応じて、第１の傾斜角度が第２の傾斜角度より大きくなる範囲において変更されることを特徴とする請求項９乃至請求項１１に記載の変位センサを用いた変位測定方法。
【請求項１３】
前記発光部が発生した光は、ＬＥＤ光又はレーザ光であることを特徴とする請求項９乃至請求項１２に記載の変位センサを用いた変位測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円周上にリング状の凸部を有する円板状の加工部品の検査に使用する非接触式の変位測定装置および変位測定方法に関し、特にＨＤＤに使用されるディスククランプの変位測定装置および変位測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータの記憶装置又は外部記憶装置として使用されるＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）は大容量化および小型化が進行し、携帯音楽端末にも使用されて数万曲もの音楽データが記憶されるようになっている。ここで、大容量の情報に高速にアクセスするためには、搭載されるハードディスク（磁気ディスク。以下、ディスクという。）をスピンドルモータで高速回転させる必要がある。そこで、ディスクを安定して高速回転させるためにディスク自体の平坦性が求められ、例えばシャンファー損傷の有無を検査するために、特許文献１において、レーザ光を用いて非接触で検査する方法が提唱されている。
【０００３】
ところで、ディスクを安定して高速回転させるためには、ディスク自体の平坦性のみならず、ディスクの固定用リングであるディスククランプ（クランプリングともいう。以下、本明細書においては、ディスククランプと称する。）についても平坦性が求められ、ディスクとの接触箇所が高精度な平面に仕上げられることが求められる。ディスククランプが例えばポテトチップスのように反りがある場合、ディスクの高速な水平回転が阻害されるからである。
【０００４】
図１０から図１２を基に説明する。図１０は、ＨＤＤ１００の概観図であり、図１１は、図１０の線Ａ−Ａ’における断面図である。更に図１２は、ディスククランプ１０３の概略図である。図１２（ａ）は、ディスククランプ１０３の平面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＡ−Ａ’における概略断面図である。図１２（ｂ）では、説明上、ディスククランプ１０３の外周端部の断面を中心に表示している。図１０および図１１に示すように、ディスククランプ１０３は、磁気ディスク１０４を確実に固定するために使用され、ディスククランプ凸部１０３ａが磁気ディスク１０４と接触する。従って、このディスククランプ凸部１０３ａの平坦性が求められるのである。図１２に示すように、ディスククランプ１０３は、円周上にリング状のディスククランプ凸部１０３ａを有する円板状の加工部品である。そして、ディスククランプ１０３の平坦性は、図１２（ｂ）に示したように、ディスククランプ凸部１０３ａの最頂部の高さ方向の変位を測定することによって判断される。
【０００５】
従来の測定装置における高さ方向の変位の測定方法について、図を基に説明する。図１３は、従来の接触式変位測定装置２００の測定部２０２の概略構成図および従来の接触式変位測定装置２００による変位測定方法を示す図である。説明上本体２０１等は省略して図示している。図１３に示すように、従来の変位測定装置２００は、接触式測定を行っていた。即ち、測定対象物であるディスククランプ１０３（以下、本明細書においてはディスククランプ１０３を測定する場合について説明するので、測定対象物をワークといい、測定対象物であるディスククランプ１０３を単にワーク１０３という場合がある。）を測定装置２００のワークセット部（図示せず）に載置し、ディスククランプ凸部１０３ａに対して測定子２０３を押し当て、ディスククランプ１０３を載置したワークセット部を回転させながらディスククランプ凸部１０３ａの最頂部の高さ方向の変位を測定するのである。測定方法としては、ディスククランプ１０３の一周について１６箇所の変位を測定する1周１６点測定方式が一般的である。
【０００６】
しかし、かかる測定方法は、以下の問題点がある。第１に、1回の測定に約６０secを要し短時間での測定が困難である問題点である。第２に、ワーク１０３がメッキ処理されている場合、本測定方法は測定子２０３がワーク１０３の表面と接触するため、ワーク１０３のメッキ面が荒れてしまう。従って、メッキ処理されたワーク１０３の測定を行うことが困難であるという問題点である。第３に、測定時にゴミ付着等のコンタミ（Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ  以下、本明細書においては目的物以外の夾雑物の混入をコンタミという。）が発生した場合、測定結果に大きな影響を生じるという問題点である。第４に、かかる接触式の測定方法においては、測定子２０３がワーク１０３と接触しながら測定するため、測定時にワーク１０３を確実に固定する必要がある。測定対象物を確実に固定するために、一般的に磁力で固定するマグネットクランプが使用されるが、このような固定によって、測定対象物が磁化されてしまうという問題点である。そこで、測定対象物の固定が緩やかな場合であっても確実に変位を測定できる非接触式の変位測定装置および変位測定方法が求められている。
【特許文献１】特開平７‐１９０９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、測定対象物と非接触で、短時間で測定することができ、且つ、微小なコンタミ等の凹凸による影響を軽減することができる、円周上にリング状の凸部を有する円板状の加工部品の変位測定装置および変位測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、発光部を備え、前記発光部が発生した光を測定対象物に対して投光する投光部、及び複数の測定対象箇所において測定範囲内の前記測定対象物のない領域を通過した前記光を受光して、それぞれの測定対象箇所の測定値の電気信号に変換する受光部を有する変位センサ部と、前記測定対象物を載置するワークセット治具、及び測定時に前記光が前記複数の測定対象箇所のそれぞれを通過するように前記測定対象物が載置された前記ワークセット治具を回転させる駆動部を有するワークセット部と、前記駆動部の回転を制御する制御部と、を備え、前記変位センサ部は、前記投光部から前記受光部に対して投光された光の進行方向が水平方向に対して第１の傾斜角度を形成するように設置され、前記ワークセット治具は、水平方向に対して第２の傾斜角度に設定され、前記第１の傾斜角度は前記第２の傾斜角度よりも大きいことを特徴とする変位測定装置が提供される。
【０００９】
本発明の別の実施形態によれば、発光部を有し測定範囲に対して前記発光部が発生した光を投光する投光部と、前記投光部から投光された前記測定範囲を通過した光を受光する受光部とを有する変位センサを、前記投光部から前記受光部に対して投光された光の進行方向が水平方向に対して第１の傾斜角度を形成するように配置し、測定対象物を、水平方向に対して前記第１の傾斜角度より小さい第２の傾斜角度で、前記投光部と前記受光部との間の前記測定範囲に配置し、前記測定対象物を前記第２の傾斜角度を保持したまま水平方向に回転させながら前記測定対象物の複数の測定対象箇所に対して前記投光部から投光し、前記測定対象物の前記複数の測定対象箇所のそれぞれを通過した前記投光された光を、前記受光部で受光してそれぞれの測定対象箇所の測定値の電気信号に変換して前記測定対象物の表面平坦性を測定することを特徴とする変位センサを用いた変位測定方法が提供される。
【００１０】
前記範囲測定装置の前記制御部は、更に処理部及び演算部を備え、前記処理部は、前記受光部から伝達された前記複数の測定対象箇所のそれぞれの測定値の信号を受信して、前記複数の測定値を結ぶ測定線に最も近似する余弦波の仮想平面曲線を作成し、前記演算部は、前記複数の測定値と前記複数の測定値のそれぞれに対応する前記仮想平面曲線の値との差分を算出してもよい。
【００１１】
前記発光部の光源は、ＬＥＤ光源又はレーザ光源であってもよい。
【００１２】
前記複数の測定対象箇所は、前記測定対象物の外周端部の２５６箇所であってもよい。
【００１３】
前記制御部によって制御され前記変位センサ部の傾斜角度を調整する第１傾斜機構を有し、前記第１傾斜機構は、前記投光部から前記受光部に対して投光された光の進行方向が水平方向に対して第１の傾斜角度を形成するように前記変位センサ部の傾斜角度を調整してもよい。
【００１４】
前記ワークセット治具は着脱自在で、異なる傾斜角度を有する前記ワークセット治具に置換することで、前記第２の傾斜角度が調整可能であってもよい。
【００１５】
前記制御部によって制御され前記ワークセット部の傾斜角度を調整する第２傾斜機構を有し、前記第２傾斜機構は、水平方向に対する前記ワークセット治具の傾斜角度が第２の傾斜角度となるように前記ワークセット部の傾斜角度を調整してもよい。
【００１６】
前記演算部で算出された前記差分の最大値から前記差分の最小値を差し引いた値を外部に出力する出力部を有してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、測定対象物と非接触で、短時間で測定することができ、且つ、微小なコンタミ等の凹凸による影響を軽減することができる、円周上にリング状の凸部を有する円板状の加工部品の変位測定装置および変位測定方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係る変位測定装置および変位測定方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるわけではない。また、各実施形態において、同様の構成については同じ符号を付し、改めて説明しない場合がある。なお、以下の説明においては、測定対象物（ワーク）としてディスククランプを例に説明するが、ワークはディスククランプに限定されるわけではない。
【００１９】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る変位測定装置について説明する前に、本発明の第１の実施形態に係る変位測定装置のワークであるＨＤＤのディスククランプについて、図１０および図１１を基に概略を説明する。図１０に示すように、ＨＤＤ１００は、記録媒体として１枚以上の磁気ディスク１０４が収容される。磁気ディスク１０４には、スピンドルモータ１０２が装着される。書き込み・読み出し時には、スピンドルモータ１０２によって、例えば７２００ｒｐｍ、１００００ｒｐｍといった高速度で磁気ディスク１０４が回転され、書き込み・読み出しが行われる。
【００２０】
図１１に示すように、スピンドルモータ１０２は、スピンドルモータ固定子１２２およびスピンドルモータ回転子１２１を有し、スポンドルモータ回転子１２１は、シャフト１２３を備える。シャフト１２３には更にスピンドルハブ１２５が接着される。そして、スピンドルハブ１２５の円筒内周面には永久磁石１２８が配置され、一方、スピンドルモータ固定子１２２上に、前記永久磁石１２８と対向するようにコイル１２７が配置される。コイル１２７に電流が供給されると、コイル１２７に生じる磁束によってシャフト１２３およびスピンドルハブ１２５が回転する。
【００２１】
スピンドルハブ１２５の先端には、磁気ディスク１０４を係止固定するディスククランプ１０３が配置され、磁気ディスク１０４は、ディスククランプ１０３とスピンドルハブ１２５との間に挟み込まれる。この時、ディスククランプ１０３全体が磁気ディスク１０４と接するのではなく、円板状のディスククランプ１０３の外周端部にリング状に形成されたディスククランプ凸部１０３ａの最頂点部のみが磁気ディスク１０４に接する。従って、磁気ディスク１０４を確実に固定するために、前記ディスククランプ凸部１０３ａの最頂点部は、高精度の平坦性が要求される。
【００２２】
ここで、ディスククランプ１０３は、直径が２２ｍｍの薄い円板状の部材であり、一般的にＳＵＳ２０２等のステンレス鋼を材料として、打ち抜き加工によって製造される。従って、加工時にディスククランプが例えばポテトチップスのように、外周端部が波打ち状態になり、又は反ってしまうことがある。そこで変位測定装置によって十分な検査を行い、このような不良品を排除することが求められる。
【００２３】
［変位測定装置］
上述したようにディスククランプの平坦性を測定するために、変位測定装置が用いられる。本発明の第１の実施形態に係る変位測定装置について、図を基に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る変位測定装置１の概略構成図である。図１においては、本発明に関連する主要な構成要素のみを示し、他の構成要素については図示を省略している。図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る変位測定装置１は、概略、光学的に測定対象物（ワーク）の変位を測定する変位センサ部２、ワークを載置するワークセット部３、装置全体の動作を制御する制御部４、変位センサ部２を傾斜させるための第１傾斜機構５および測定結果を外部に出力するための出力部７を備える。なお、本明細書の以下の記載では、ディスククランプ１０３を測定対象物とした場合について説明するが、測定対象物はディスククランプに限定される訳ではない。また、図１においては、ディスククランプ１０３が回転されながら変位が測定されることを示すために、ディスククランプ１０３の回転中の状態を破線で示している。
【００２４】
変位センサ部２は、ワークの所定の方向の変位を光学的に測定する装置である。変位センサ部２は、内部に光を発生する光源２４を備えて光源２４が発生した光をワーク側に投光する投光部２１、およびワークを通過した前記光を受けるラインセンサである受光部２２を有する。投光部２１からワークであるディスククランプ１０３に対して投光される。以下、本明細書においては、この投光された光を便宜上光芒２３という場合がある。この時、光芒２３は一定の測定範囲内に対して投光されるが、ワーク１０３に当たった光はワーク１０３で直進が妨げられて散乱する。従って、投光された光の一部は散乱によって失われ、受光部２２で受光される光の量は減少する。即ち、投光部２１から受光部２２まで直進した光のみが受光部２２で受光される。変位センサ部２は一定の測定範囲内に対して光を投光しているため、投光した光が受光されなかった範囲を特定することができる。本実施形態に係る変位測定装置１の受光部２２は、これによってワーク１０３の高さ方向の変位を測定する。そして、受光部２２は、測定した受光量を電気信号に変換して、後述する制御部４の処理部４１に伝達する。ここで、本実施形態においては、光源２４としてＬＥＤ光源を用いた例について説明するが、光源２４はこれに限定されるわけではなく、例えば、レーザ光源等他の光源であっても良い。なお、詳細は後述するが、本発明に係る変位測定装置１は、変位センサ部２を、投光部から受光部に対して投光された光の進行方向が水平方向に対して第１の傾斜角度を形成するように設置している。言い換えれば、本発明に係る変位測定装置１は、変位センサ部２が水平方向に対して第１の傾斜角度αを有する。
【００２５】
ワークセット部３は、測定時にワークが載置される部材である。ワークセット部３は、概略駆動部３１およびワークセット治具３２からなる。ワークセット治具３２は、測定時にワークを載置する部材であり、ワークとの接触部分である先端部は平面であり、または平面を構成するものである。本実施形態においては、ワークとの接触面積を減少するために、先端部がそれぞれ伸縮自在な脚からなる三脚に形成している。そして、伸縮したそれぞれの脚の先端部によって、ワークを保持する平面を構成するように形成している。これによって、ワークとの接触面積を非常に少なくしながら、３本の脚の先端部で構成した平面によってワークを充分に保持できる。特に、本発明に係る変位測定装置１が、ワークと非接触で変位を測定するものであるため、ワークを強固に固定する必要がないので有効である。但し、ワークセット治具３２の先端部は三脚に限定されず、伸縮自在な４本以上の複数脚から構成されても良いが、安定的に平面を構成する上では三脚が好適である。更に、ワークセット治具３２はこのような形状に限定されない。例えば、ワークセット治具３２は先端部に脚を有さず、先端部が水平方向に対して第２の傾斜角度βに形成された平面を有する形状であり、且つ該先端部が着脱可能に形成されていても良い。このように先端部を形成することで、ワークの大きさ（特に円板状の直径と最頂部の高さ）に合わせて着脱可能とすることができる。また、要求される測定精度に対応して、第２の傾斜角度βを異なった角度に設定して測定することもできる。
【００２６】
駆動部３１は、測定時に、ワークが載置されたワークセット治具３２を水平方向に回転させてワークを一周させる。これによってワークの外周端部の一周に亘ってＬＥＤ光が照射される。本実施形態においては、駆動部３１としてスピンドルモータを使用したがこれに限定されるわけではない。
【００２７】
制御部４は、変位測定装置１の各種動作を制御する。即ち、制御部４は、変位センサ部２、ワークセット部３、第１傾斜機構５および出力部７とそれぞれ電気的に接続され、各部の動作を制御する。更に制御部４は、変位センサ部２および出力部７との間で、測定結果データ等を送受信する。測定時において、制御部４は、ワークセット部３の駆動部３１の回転を制御し、また第１傾斜機構５を有する場合は、第１傾斜機構５による変位測定センサ部２の傾斜角度の調整を制御する。更に制御部４は、出力部７を介して測定結果を外部に出力することを制御する。
【００２８】
上述した制御部４は、その内部に、本変位測定装置１による変位測定処理の中心をなす処理部４１および演算部４２を備える。処理部４１は、変位センサ部２の受光部２２から、受光部２２によって変換されたワークの測定値データを電気信号として受信する。そして処理部４１は、受信した測定値データに基づいて、ワークの高さ方向の変位の測定値を結ぶ線を内部的に作成する。即ち、測定線であるが、この測定線はワークの外周端部の一周に亘る高さ方向の変位の折れ線である。そして処理部４１は、この測定線に最も近似する余弦波の曲線（以下、この曲線を仮想平面曲線という。）を作成する。即ち、上述したように、この測定線は変位測定値データの折れ線となり、測定箇所が増加するほどこの折れ線は曲線に近づく。後述するように、本変位測定装置１においては、測定時にワークが水平方向に対して所定の傾斜角度を持って設置され、且つワークを載置したワークセット治具３２を水平方向に回転させながら変位を測定する。このため、円板状のワークの外周端部の高さ方向の変位は、変位がまったくなければ正確な余弦波の曲線に限りなく近づくことになる。そこで、処理部４１は、ワークの変位判断の基準として、この仮想平面曲線を作成するのである。そして、この仮想平面曲線と実際の測定線の乖離度を基に、ワークの平坦性を判断する。詳細な変位測定方法および平坦性の判断方法については後述するが、仮想平面曲線上を平坦度０と規定し、乖離度を数値化した平坦度によってワークの平坦性を判断する。ここで、本発明に係る変位測定装置１においては、ワークの外周端部の一周について、２５６箇所の変位を測定する。本明細書においては、この測定方法を、一周２５６点測定方式と称する。従って、処理部４１は、２５６点の折れ線グラフに最も近似する余弦波の仮想平面曲線を作成する。
【００２９】
演算部４２は、２５６点の測定データの値と、前記２５６点の測定データに対応する処理部４１で作成された仮想平面曲線の値との差分を算出する。そして、これらの差分の最大値から差分の最小値を差し引いた値を、ワークの平坦度として判断する。値が大きいほど、ワークの平坦性が低くワークに凹凸があることを示し、値が小さいほど、ワークが平坦であることを示す。そして、演算部４２は、この平坦度を測定結果として出力部７を介して外部に出力する。
【００３０】
第１傾斜機構５は、測定時において、変位センサ部２を水平方向に対して所定の傾斜角度（以下、この傾斜角度を第１の傾斜角度αという。）に傾斜させる手段である。第１傾斜機構５は、概略本体部５１およびアーム５２からなる。本体部５１内部には、モータ等の動力手段とアーム５２に接続された継ぎ手部材等を有する。但しこれは一例であり、他の部材等であっても良い。測定時に、本体部５１は、動力手段によってアーム５２を水平方向に対して第１の傾斜角度αになるように設定する。ここで、第１の傾斜角度αは、ワークの大きさや要求される測定精度に応じて、好適な測定結果を得るために任意に設定される角度であり、制御部４に制御された第１傾斜機構５によって所望の傾斜角度に設定される。アーム５２は一端が本体部５１に接続され、他端が変位センサ部２に接続され、変位センサ部２を水平方向に対して第１の傾斜角度αとなるように支持する。なお、本実施形態においては第１傾斜機構５を配置しているが、第１傾斜機構５の配置は任意であり、変位センサ部２を第１の傾斜角度αになるように予め固定して設置する場合には、第１傾斜機構５は配置されない。
【００３１】
出力部７は、演算部４２で算出されたワークの平坦度のデータを演算部４２から受信し、外部に出力する手段である。出力部７は、プリンタ等の印刷手段若しくはディスプレイ等の表示手段又はその双方を有する。なお、以上説明した構成部材のほかに、本発明の第１の実施形態に係る変位測定装置１は、ワークをワークセット治具３２に載置しやすくするために、ワークセット部３移動部材若しくは変位センサ部２移動部材又はその双方を有するが、説明は省略する。
【００３２】
以上説明した構成からなる本発明の第１の実施形態に係る変位測定装置１の変位センサ部２は、投光部から受光部に対して投光された光の進行方向が水平方向に対して第１の傾斜角度αを形成するように配置される。言い換えれば、変位センサ部２は、水平方向に対して第１の傾斜角度αを有するように配置される。このように、変位センサ２を傾斜させて配置するのは、測定時において円板状のディスククランプ１０３の外周の１点にのみ光を投光するためである。即ち、上述したように、ディスククランプ１０３は、円板状の外周端部にリング状のディスククランプ凸部１０３ａを有する。従って、水平に載置したディスククランプ１０３に対して水平方向からＬＥＤ光を投光した場合、投光されたＬＥＤ光は、ディスククランプ１０３の投光部２１側の一端部およびディスククランプ１０３の前記一端部の反対側（ディスククランプ１０３の円周上の１８０度の位置。）である受光部２２側の他端部にも投光されることになる。受光部２２で受光された光は、前記一端部および前記他端部を通過した光である。従って、例えば前記他端部の高さが前記一端部より高い場合には、投光部２１側の一端部の変位のみを確実に測定できない場合が生じる。そこで、変位センサ部２を第１の傾斜角度αを有するように配置するのである。なお、変位センサ部２の配置に際しては、変位センサ部２の受光部２２が投光部１に対して垂直方向で上位に位置するように、第１の傾斜角度αをもって配置する。
【００３３】
より詳細に図を基に説明する。図２は、本発明の第１の実施形態に係る変位測定装置１の変位センサ部２の概略図である。図３は、ワークセット部３に載置されたワーク１０３に対して、変位センサ部２を水平に設置して変位を測定する場合の概略図である。図４は、図３に示した変位センサ部２を傾斜させて設置して変位を測定する場合の概略図である。図２に示すように、測定時において、投光部２１は投光された光（本実施形態においてはＬＥＤ光。）である光芒２３が一定の測定範囲を通過するように光を投光する。光芒２３は、この測定範囲を通過して受光部２２によって受光される。この時、測定範囲内にワークがある場合、光芒２３はワークで直進が阻害されて散乱する。従って、受光部２２には、ワークの位置しない範囲を通過した光だけが受光され、これによってワークの高さが把握される。
【００３４】
変位センサ部２を水平に設置して、測定対象物としてディスククランプ１０３の所望の測定箇所であるディスククランプ凸部１０３aの部分Ａを測定する場合について説明する。なお、変位センサ部２を傾斜させて設置する効果について理解しやすくするために、ワークセット部３のワークセット治具３２の先端部は、第１の傾斜角度αに設定されていないものを図示している。図３に示すように、ワークセット治具３２にワーク１０３を水平に載置して、ワーク１０３が測定範囲に位置するようにワークセット治具３２を変位センサ部２内に位置させた場合、光芒２３は、その一部がワークセット治具３２およびワークセット治具３２に載置されたワーク１０３によって、直進が阻害される。ここで、円板状のワーク１０３に対して水平方向から光を投光した場合、水平に載置されたワーク１０３に対して光芒２３は平行に進行することになる。すると、所望の測定箇所であるワーク１０３のディスククランプ凸部１０３ａの部分Ａを通過した光芒２３は、そのまま直進して、部分Ａの反対側（即ち、部分Ａに対して円周上で１８０度の位置）に位置するディスククランプ凸部１０３ａの部分Ｂを通過することになる。このとき、仮に部分Ｂが部分Ａより高ければ、部分Ａの最頂部を通過した光芒２３の一部が部分Ｂで遮られて、受光部２２に受光されない。言い換えれば、部分Ｂが部分Ａの測定結果に干渉するため、正確に測定できない。
【００３５】
そこで、この部分Ａの測定結果に対する部分Ｂの干渉を排除することが必要になる。本発明に係る変位測定装置１は、前記干渉を排除するため、変位センサ部２を、図４に示すように投光部から受光部に対して投光された光の進行方向が水平方向に対して第１の傾斜角度αを形成するように配置する。このように変位センサ部２を傾斜させて配置した場合、ディスククランプ凸部１０３ａの部分Ａを通過した光芒２３は、ディスククランプ凸部１０３ａの部分Ｂにその一部が遮られることなくそのまま直進し、受光部２２に全て受光される。これによって、正確な測定が可能となる。なお、変位センサ部２を傾斜させて配置した場合、投光された光は、ディスククランプ凸部１０３ａの最頂部に対して傾斜された角度で投光されることになる。従って、光芒２３は、ディスククランプ凸部１０３ａの最頂部から投光部側に若干ずれた位置を通過することになる。この影響は傾斜角度に依存し、傾斜角度が大きいほど、ずれが大きくなる。そこで、本発明に係る変位測定装置１においては、測定結果に前記ずれの影響が生じないように、第１の傾斜角度αを微小に設定している。例えば、ディスククランプ１０３をワークとして測定する場合においては、第１の傾斜角度αは０．８度である。ディスククランプ１０３は、直径２２ｍｍ、ディスククランプ凸部１０３ａの最頂部の高さが１ｍｍ程度の製品である。また要求される平坦性の許容範囲は、２０μｍである。そこで、第１の傾斜角度αを、測定結果にずれの生じない０．８度に設定した。なお、他のワークを測定する場合には、この第１の傾斜角度αは、ワークの大きさ（特にその直径と最頂部の高さ）および要求される測定精度によって適宜変更され得る。
【００３６】
更に、本発明に係る変位測定装置１は、上述したようにワークセット治具３２の先端部が、複数本の脚を有し第２の傾斜角度βを有する平面を構成するように設定されているか、又は水平方向に対して第２の傾斜角度βに形成された平面を有する。本発明に係る変位測定装置１は、ワークに対して１周２５６点測定方式の測定を行い、測定データの測定線に最も近似する仮想平面曲線を作成して、ワークの平坦度を判定する。ワークセット治具３２の先端部を第２の傾斜角度βとするのは、仮想平面曲線の振幅を大きくして、ワーク上の凹凸を明確に把握できるようにするためである。以下、これについて図５から図７を基に説明する。図５は、本発明の第１の実施形態に係る変位測定装置１によって測定された測定結果データと該変位測定装置１によって作成される仮想平面曲線との関係を示す概略図である。図６は、測定対象物を傾斜させないで測定した場合の、図５に示す測定結果データと仮想平面曲線との関係を示す概略図である。図７は、測定対象物を傾斜させて測定した場合の、図５に示す測定結果データと仮想平面曲線との関係を示す概略図である。
【００３７】
本発明に係る変位想定装置１によってワークの高さ方向の変位を測定した場合、測定線および処理部４１において作成される測定線に最も近似する仮想平面曲線は、図５に示すような形状になる。即ち、測定においては、ワークを載置したワークセット治具３２を駆動部３１によって回転させながら測定するため、回転によってワークにわずかな上下動が生じ、測定線は若干の変位を伴う折れ線となる。従って、これに最も近似するように作成された仮想平面曲線も、なだらかな余弦波の曲線となる。ワークに微小な凹凸があった場合には、図６に示すように、測定線は、微小な凹凸を反映して凹凸の部分で極端な変位を示し、測定線に急峻な山又は谷の部分が現れる。図６においては、円で囲んだ部分に急峻な山が現れている。そして、この微小な凹凸の存在によって、処理部４１で作成された測定線に最も近似する仮想平面曲線は、位相および位置が変化してしまう。図６においては、凹凸がない場合の仮想平面曲線を実線で示し、凹凸が存在する場合の仮想平面曲線を太い２点鎖線で示しているが、両者の位相および位置が変わっているのが把握される。しかし、仮想平面曲線の位相および位置が大きくずれてしまっては、測定線と仮想平面曲線との乖離が大きくなり、変位測定の精度に影響を及ぼす。即ち、測定線自体がなだらかな折れ線となり、仮想平面曲線自体も振幅が小さいなだらかな余弦波の曲線であるため、凹凸の影響が大きく表示される一方で、仮想平面曲線の位相および位置がずれてしまう。従って、測定線と仮想平面曲線との乖離が大きく表示されてしまうのである。図６においては２点鎖線で示した仮想平面曲線と測定線との乖離（図６において、両者の上下の差。）が大きくなっているのが理解される。
【００３８】
そこで、仮想平面曲線の位相および位置のずれを抑制するために、本発明に係る変位測定装置１においては、ワーク自体を水平方向に対して第２の傾斜角度βを有するように傾斜させて載置する。具体的には、上述したようにワークセット治具３２の先端部を３本の伸縮自在の脚とし、それぞれの伸縮の大きさを調整することで、３本の脚が形成する平面が水平方向に対して第２の傾斜角度βをもって傾斜するようにしている。従って、傾斜したワークセット治具３２によって保持されるワーク自体も、水平方向に対して第２の傾斜角度βを有するように載置される。本実施形態においては、第２の傾斜角度βを、水平方向に対して０．３度に設定している。但しこれは一例であり、第２の傾斜角度βは、ワークの大きさおよび要求される測定精度に応じて、適宜変更され得る。
【００３９】
このように、ワーク自体を傾斜させて測定した場合、測定線は、図７に示すように振幅の大きな折れ線となる。この時、測定線上に表現される凹凸の影響は、ワークを傾斜させないで測定した場合に比して小さく表現される。従って、微小な凹凸の影響によって仮想平面曲線の位相および位置が大きくずれてしまうことがない。そして、測定結果自体の振幅が大きく表現されるため、凹凸の存在自体は確実に測定結果に反映される。従って、より正確な測定が可能となり、測定制度を向上させることができる。図５乃至図７によって、ワーク自体を傾斜させて載置して測定する効果が把握される。
【００４０】
なお、本発明に係る変位測定装置１は、上述したように変位センサ部２を、投光部から受光部に対して投光された光の進行方向が水平方向に対して第１の傾斜角度αを形成するように傾斜させ、更にワーク自体を水平方向に対して第２の傾斜角度βを有するように傾斜させて測定している。ここで、第１の傾斜角度αと第２の傾斜角度βの関係は、必ず、第１の傾斜角度α?第２の傾斜角度βとなるように設定される。即ち、変位センサ部２の傾斜角度が、ワークセット治具３２の傾斜角度（即ち、ワーク自体の傾斜角度。）より大きくなるように設定される。本実施形態においては、上述したとおり第１の傾斜角度αを、０．８度に設定し、第２の傾斜角度βを、０．３度に設定している。従って、第１の傾斜角度αが０．５度大きく設定されている。これによって、第２の傾斜角度βを有するワークセット治具３２の先端部に設置されたワークが、回転されながら測定される場合であっても、確実に所望の測定箇所に対してＬＥＤ光を投光することができる。即ち、第１の傾斜角度αが第２の傾斜角度βより大きいため、ワークの回転に伴いワークの傾斜方向が変位センサ部２の傾斜方向と一致した場合であっても、相対的に変位センサ部２がワークに対して傾斜を持つことになり（本実施形態においては、０．５度。）、確実に目的の測定範囲にＬＥＤ光を投光できるからである。
【００４１】
なお、上述した本実施形態においては、変位センサ部２は、受光部２２側が投光部２１側より上に位置するように、第１の傾斜角度αで配置しているが、変位センサ部２の配置は、これに限定されるわけではない。投光部２１側が受光部２２側より上に位置するように、第１の傾斜角度αで配置してもよい。但し、この場合、測定対象物の測定箇所は、図４に示した投光部２１側に位置するディスククランプ凸部Ａ１０３aではなく、受光部２２側に位置するディスククランプ凸部Ｂ１０３aとする。これによって、同様に測定することができる。
【００４２】
［変位測定方法］
本発明の第１の実施形態に係る高さ方向の変位測定方法について、図を基に説明する。図８は、本発明の第１の実施形態に係る高さ方向の変位測定方法を表すフローチャート図である。
【００４３】
まず、測定を行うために、操作者が、変位測定装置１のワークセット治具３２に、測定対象物（ワーク）を載置する（ステップＳ１０１）。
【００４４】
次に、ステップＳ１０２において、制御部４の制御によってワークセット治具３２の先端部の３本の脚を伸縮させて、ワークを水平方向に対して第２の傾斜角度βに設定する。
【００４５】
次に、ステップＳ１０３において、制御部４の操作によって第１傾斜機構５を動作させて、変位センサ部２を投光部から受光部に対して投光された光の進行方向が水平方向に対して第１の傾斜角度αを形成するように設定する。なお、ステップＳ１０２の動作と、ステップＳ１０３の動作の順番は逆であっても良いし、また、同時並行して行ってもよい。また、変位センサ部２は、予め投光部から受光部に対して投光された光の進行方向が水平方向に対して第１の傾斜角度αを形成するように設定された変位測定装置１を使用しても良い。更に、先端部が第２の傾斜角度βに設定された平面を有する、着脱式のワークセット治具３２を用いても良い。このような変位センサ部２若しくはワークセット治具３２又はその双方を用いた場合には、ステップＳ１０２若しくはステップＳ１０３又はその双方は、適宜省略することができる。
【００４６】
次に、操作者が、ワークが変位測定装置１の測定範囲内に位置するように、ワークセット部３を移動し、位置合せを行う（ステップＳ１０４）。位置合せはワークセット部３の移動に限定されず、変位センサ部２を移動させても良いし、ワークセット部３と変位センサ部２の双方を移動させても良い。
【００４７】
次に、ステップＳ１０５において、操作者が、変位センサ部２から光を投光して、測定対象物が測定範囲内に位置していることを確認する。位置合せが終了した場合、ステップＳ１０６に進み、位置合せが完了していない場合は、位置合せが完了したと判断されるまでステップＳ１０４以降の動作を繰り返す。なお、以上のステップにおいて、ステップＳ１０４からステップＳ１０５の動作を、各種センサと制御部４によって自動化することもできる。
【００４８】
次に、ステップＳ１０６において、制御部４の制御によって、駆動部３１を用いてワークセット治具３２を回転させ、ワークセット治具３２に載置されたワークを回転させながら、ワークに対して投光して測定する。
【００４９】
次に、ステップＳ１０７において、制御部４が、ワークの１周の２５６箇所を測定したか否かを判断する。１周２５６点測定が完了した場合、ステップＳ１０８に進み、１周２５６点測定が完了していない場合、１周２５６点測定が完了したと判断されるまでステップＳ１０５以降の動作を繰り返す。
【００５０】
次に、ステップＳ１０８において、測定対象物の１周２５６点測定の測定データを基に、処理部４１が測定結果データを結ぶ測定線を内部的に作成する。
【００５１】
次に、ステップＳ１０９において、処理部４１が測定結果データを結ぶ測定線に最も近似する仮想平面曲線を作成する。
【００５２】
次に、ステップＳ１１０において、処理部４１が、作成された仮想平面曲線が測定結果データを結ぶ測定線に最も近似するか否かを判断する。判断の結果、最も近似している場合はステップＳ１１１に進み、最も近似していない場合は、最も近似していると判断されるまでステップＳ１０９以降を繰り返す。
【００５３】
次に、ステップ１１１において、演算部４２が、２５６点の測定箇所について、測定結果データの値と仮想平面曲線の値との差分を算出する。
【００５４】
次に、ステップＳ１１２において、制御部４が、算出された差分の最大値から差分の最小値を差し引いた値を基に、ワークの平坦度を判定する。判定は、前記値をそのまま平面度として評価して判定しても良いし、予め一定の幅を持って一段階とした段階別評価を内部的に保持し、その評価に基づいて判定しても良い。
【００５５】
次に、ステップＳ１１３において、判定結果を、出力部７を介して外部に出力する。出力部７は、プリンタ等の印刷手段であっても良いし、ディスプレイ等の表示手段であっても良い。また、印刷手段および表示手段の双方であっても良い。
【００５６】
次に、ステップＳ１１４において、制御部４が、１つのワークについて予め定められた回数変位を測定したか否かを判断し、所定回数測定したと判断した場合は、ステップＳ１１５に進み終了する。一方、まだ所定回数の測定が行われていないと判断した場合は、ステップＳ１１４において、所定回数の測定が行われたと判断されるまで、ステップＳ１０６以降を繰り返す。但し、測定回数は複数回に限定されるわけではなく、要求される測定精度等によっては各ワークについて１回の測定でよい場合もあり、この場合にはステップＳ１１４は省略される。
【００５７】
以上が、本発明の第１の実施形態に係る変位測定方法である。上述の説明においては、測定対象物をＨＤＤのディスククランプとして説明したが、本発明の第１の実施形態に係る変位測定方法の測定対象はこれに限定されるわけではない。円周上にリング状の凸部を有する円板状の加工部品の高さ方向の変位測定全般に応用することができる。また、投光された光の進行方向の傾斜角度である第１の傾斜角度αおよびワークセット治具３２の傾斜角度（即ち、ワークの傾斜角度。）である第２の傾斜角度βを調整することで、円板状に限らずより広範囲の形状の加工部品の変位測定に応用できる。これは、特に本変位測定方法が、１周２５６点測定方式という多箇所の測定が可能であることによる。また、測定結果データを結ぶ測定線に最も近似する余弦波の仮想平面曲線を作成し、各測定箇所の測定線の値と当該箇所に対応する仮想平面曲線の値との差分の絶対値によって平坦度を判断することによる。即ち、ワークを傾斜させて測定するため、測定線自体が振幅の大きな折れ線となり、且つ、接触式の測定方法と異なり、測定結果に対する凹凸の影響が小さいからである。
【００５８】
［変位測定装置の効果］
以上説明した本発明の第１の実施形態に係る変位測定装置１の効果について説明する。第１に、本発明の第１の実施形態に係る変位測定装置１は、ワーク（測定対象物）と接触することなく、ワークの高さ方向の変位を測定することができる。すなわち、非接触でワークの変位を測定する本変位測定装置１は、光源２４を有する変位センサ部２によって、ワークに対して光を投光して変位を測定するため、ワークに測定子を押し当てて測定する必要がない。従って、測定時に測定対象物を傷つけることなく確実に測定することができる。
【００５９】
第２に、本発明の第１の実施形態に係る変位測定装置１は、測定対象物がメッキされていても、確実に高さ方向の変位を測定することができる。上述したように、本発明の第１の実施形態に係る変位測定装置１は、非接触で測定できるため、メッキされた表面を荒らすことがないからである。また、併せて、測定対象物を載置するワークセット治具３２の先端部を、それぞれ伸縮自在の３本以上の脚によって形成することで、測定対象物の裏面のメッキの荒れを最小限に抑制することができるからである。このような効果は、測定子２０３を押し当てながら測定する従来の接触式の変位測定装置２００では、実現が困難である。
【００６０】
第３に、本発明の第１の実施形態に係る変位測定装置１は、短時間で測定することが可能となり、且つ、測定箇所を飛躍的に増大することができるため測定精度を向上させることができる。上述したように、本変位測定装置１は、１周２５６点測定方式を採用し、ワークの１周について、２５６箇所の測定が可能である。これは、従来の接触式の変位測定装置２００が１周１６点測定方式であるのに比して、１６倍の箇所の測定が行えることを意味する。従って、測定精度が向上する。そして、本発明の第１の実施形態に係る変位測定装置１の測定に要する時間は、約３ｓｅｃ／個である。従来の接触式の変位測定装置２００の測定に要する時間は、約６０ｓｅｃ／個であるので、約２０倍の速度で測定することができる。従って、極めて多数のワークを効率よく、短時間で測定することができる。
【００６１】
第４に、本発明の第１の実施形態に係る変位測定装置１は、測定対象物の固定が容易である。即ち、本変位測定装置１は、非接触で測定することができるため、測定対象物に対して測定子を押し当てる圧力が掛からない。従って、測定対象物を強固に固定する必要がない。測定対象物を回転させて測定している間、測定対象物を確実に保持できれば良く、従って、測定対象物との接触面積を最小限に抑制できる３本以上の脚から形成するワークセット治具３２先端部等を用いることができる。
【００６２】
第５に、本発明の第１の実施形態に係る変位測定装置１は、測定時にゴミ付着等のコンタミが発生した場合でも、測定結果に対する影響を抑制することができる。非接触で測定することができ、また、測定時に投光された光の進行方向及びワークを傾斜させて測定して測定結果データに最も近似する余弦波の仮想平面曲線を用いて平坦度を判定するためである。コンタミと測定子が直接接触する場合、コンタミの存在によって測定子が跳ね上げられて測定結果に誤差が出る。本変位測定装置１は、非接触で測定するため、このような誤差が生じない。また、測定時にワークを傾斜させることで、余弦波の仮想平面曲線の振幅を大きくしているため、ワークを傾斜させない場合に比して微細な凹凸の影響を小さくすることができる。従って、コンタミ等が存在しても測定結果に対する影響を抑制することができる。
【００６３】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る変位測定装置について説明する。本発明の第２の実施形態に係る変位測定装置も、投光された光の進行方向を第１の傾斜角度αに傾斜させ、且つワークを第２の傾斜角度βに傾斜させて測定する点、および測定結果データを結ぶ測定線に基づいて仮想平面曲線を作成して平坦度を判断する点は、上述した第１の実施形態に係る変位測定装置と同様である。従って、以下においては、第１の実施形態に係る変位測定装置と異なる部分を中心に説明し、重複する部分については、説明を省略する。また、図面等において、同一の構成要素には同一の符合を付し、構成要素の説明を省略する。
【００６４】
図９は、本発明の第２の実施形態に係る変位測定装置１の概略構成図である。本実施形態に係る変位測定装置１は、第１の実施形態に係る変位測定装置に加えて、更に第２傾斜機構６を有する。なお、図９においては、ディスククランプ１０３が回転されながら変位が測定されることを示すために、ディスククランプ１０３の回転中の状態を破線で示している。
【００６５】
上述した第１の実施形態に係る変位測定装置においては、ワークを水平方向に対して第２の傾斜角度βを有するように設置するために、ワークセット治具３２の先端部が、３本以上の複数本の伸縮自在の脚を有し、この脚をそれぞれ伸縮させることで所定の第２の傾斜角度βを形成する。また、他の実施例としては、先端部を着脱可能とし、様々な傾斜角度に形成された傾斜面を有する先端部を、所望の第２の傾斜角度βに形成された先端部に付け替えることで、ワークを、水平方向に対して第２の傾斜角度βを有するように設置する。しかし、ワークの大きさや重量によっては、ワークを３本以上の複数本の脚で保持することが困難な場合もある。また、ワークセット治具３２の先端部を、第２の傾斜角度βを変更する度に着脱するのは、作業効率が良くない。特に、変位測定方法として、１つのワークに対して複数の第２の傾斜角度βで測定する必要がある場合には、問題となる。そこで、先端部が水平な平面に形成されたワークセット治具３２自体を、測定時において、所望の傾斜角度βとなるように傾斜させるための、第２傾斜機構６を配設するのである。
【００６６】
具体的には、図９に示すように、本実施形態に係る変位測定装置１は、ワークセット部３の駆動部３１とワークセット治具３２との間に、第２傾斜機構６を有する。第２傾斜機構６は、概略、本体部６１、接地面６２および２以上のシリンダ６３から構成される。
【００６７】
本体部６１は、制御部４と電気的に接続され、制御部４の指令に基づき、内部に備える２以上のシリンダ６３を伸縮させて、シリンダ６３に接続された接地面６２が制御部４に指令された所望の第２の傾斜角度βとなるように動作する。また、本体部６１は、ワークセット部３の駆動部３１の上部に回転自在に配設され、駆動部３１のモータ軸（回転軸）が本体部６１の中央に接続される。従って、本体部６１は、駆動部３１のモータの回転により水平方向に回転する。
【００６８】
シリンダ６３は、本体部６１内部に本体部６１上部を貫通するように配設され、油圧等の伸縮手段により内部のピストンを伸縮させる。伸縮手段は、水圧、ガス圧等であっても良いし、伸縮量を調整可能な他の弾性手段であっても良い。シリンダ６３は、一端が接地面６２に接続され、２以上のシリンダ６３がそれぞれ伸縮することで、それぞれの一端に接続された接地面６２が、水平方向に対して所望の傾斜角度を形成する。
【００６９】
接地面６２は、裏面に２以上のシリンダ６３の一端がそれぞれ接続される。接地面６２は、シリンダ６３によって形成された所定の傾斜角度を保持したまま、本体部６１の回転に伴い水平方向に回転する。従って、接地面６２中央に配設されたワークセット部３のワークセット治具３２は、接地面６２の傾斜角度と同一の角度で傾斜し、接地面６２の回転に伴い、所定の傾斜角度を保持したまま、水平方向に回転する。
【００７０】
以上説明した第２傾斜機構６を有することにより、図９に示したとおり、第２傾斜機構６の載置面６２が水平方向に対して有する第２の傾斜角度βが、その上部に配設されたワークセット治具３２の傾斜角度、ひいてはワークの傾斜角度となる。そして、この第２の傾斜角度βは、本体部６１に電気的に接続された制御部４の指示によって、本体部６１が２以上のシリンダ６３の伸縮量を調整することで形成される。また、変位センサ部２の傾斜角度も、制御部４に接続された第１傾斜機構５によって、第１の傾斜角度αに制御される。従って、第１の傾斜角度αおよび第２の傾斜角度βを制御部４によって同時に調整できる。これによって、ワークの大きさおよび重量に応じて適宜それぞれの傾斜角度を調整することができ、予め調整方法を制御部４にプログラミングすることで自動調整することが可能となり、作業効率を向上させることができる。
【００７１】
なお、第２の実施形態に係る変位測定装置１の、以下の効果は、第１の実施形態に係る変位測定装置と同様であるので、詳細な説明は省略する。即ち、第１に、非接触で、測定対象物を傷つけることなく確実に測定することができる点。第２に、測定対象物がメッキされていても、確実に高さ方向の変位を測定することができる点。第３に、短時間で測定でき測定精度を向上させることができる点。第４に、測定対象物の固定が容易である点。第５に、コンタミ等が存在しても測定結果に対する影響を抑制することができる点である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る変位測定装置１の概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る変位測定装置１の変位センサ部２の概略図である。
【図３】ワークセット部３に載置されたワーク１０３に対して、変位センサ部２を水平に設置して変位を測定する場合の概略図である。
【図４】図３に示した変位センサ部２を傾斜させて設置して変位を測定する場合の概略図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る変位測定装置１によって測定された測定結果データと該変位測定装置１によって作成される仮想平面曲線との関係を示す概略図である。
【図６】測定対象物を傾斜させないで測定した場合の、図５に示す測定結果データと仮想平面曲線との関係を示す概略図である。
【図７】測定対象物を傾斜させて測定した場合の、図５に示す測定結果データと仮想平面曲線との関係を示す概略図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る高さ方向の変位測定方法を表すフローチャート図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る変位測定装置１の概略構成図である。
【図１０】ＨＤＤ１００の概観図である。
【図１１】図１０の線Ａ−Ａ’における断面図である。
【図１２】ディスククランプ１０３の概略図である。図１２（ａ）は、ディスククランプ１０３の平面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＡ−Ａ’における概略断面図である。
【図１３】従来の接触式変位測定装置２００の測定部２０２の概略構成図および従来の接触式変位測定装置２００による変位測定方法である。
【符号の説明】
【００７３】
１：変位測定装置
２：変位センサ部
３：ワークセット部
４：制御部
５：第１傾斜機構
６：第２傾斜機構
７：出力部
２１：投光部
２２：受光部
２３：光芒
３１：駆動部
３２：ワークセット治具
４１：処理部
４２：演算部
５１：本体部
５２：アーム
１００：ＨＤＤ
１０３：ディスククランプ（測定対象物となる場合、ワーク）
１０３ａ:ディスククランプ凸部
２００：接触式変位測定装置
２０３：測定子
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図９】
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