(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一面に粗さの異なる加工面が形成されたワークの夫々の加工面の粗さを測定する粗さ測定方法において、
前記ワークの表面粗さの測定領域を指定するとともに、評価対象パラメータと、粗さの閾値とを設定し、
前記指定された前記測定領域の全範囲を測定してワークの表面粗さを示す測定データを取得し、
該測定データから、前記評価対象パラメータに対応するワークの粗さを算出し、
該算出した粗さと前記閾値とを比較し、
該算出した粗さに前記閾値を超える評価領域がある場合には、該閾値以下の評価領域のみの測定データを用いて粗さを算出し、該閾値を超える評価領域のみの測定データを用いて粗さを算出し、
前記それぞれの粗さを表示手段に表示することを特徴とする粗さ測定方法。
【請求項２】
同一面に粗さの異なる加工面が形成されたワークの夫々の加工面の粗さを測定する粗さ測定方法において、
前記ワークの表面粗さの測定領域を指定し、
該指定された前記測定領域の全範囲を測定してワークの表面粗さを示す測定データを取得し、
その後、評価対象パラメータと、粗さの閾値とを設定して、前記測定データから、前記評価対象パラメータに対応するワークの粗さを算出し、
該算出した粗さと前記閾値とを比較し、
該算出した粗さに前記閾値を超える評価領域がある場合には、該閾値以下の評価領域のみの測定データを用いて粗さを算出し、該閾値を超える評価領域のみの測定データを用いて粗さを算出し、
前記それぞれの粗さを表示手段に表示することを特徴とする粗さ測定方法。
【請求項３】
測定面と、該測定面と粗さの異なる加工面とが同一面に形成されたワークの該測定面の粗さを測定する粗さ測定方法において、
前記測定面の評価対象パラメータと、粗さの閾値とを設定し、
前記ワークの表面粗さの測定領域を指定し、
該指定された前記測定領域の粗さ測定を開始して、ワークの表面粗さを示す測定データを出力し、
該出力されてくる測定データから、前記評価対象パラメータに対応するワークの粗さを算出し、
該算出した粗さと前記閾値とを比較し、
該算出した粗さが前記閾値を超えた時には、測定を停止してそこまでの面を測定面として、それまでに出力された測定データを用いて該測定面の粗さを算出し、
該粗さを表示手段に表示することを特徴とする粗さ測定方法。
【請求項４】
ワーク表面に触針を接触させ、該触針をワーク表面に沿って移動させることによりワークの表面粗さを測定する粗さ測定装置において、
ワークの表面粗さの測定領域を指定する測定領域指定手段と、
選択した評価対象パラメータと、粗さの閾値とを設定する設定手段と、
前記指定された前記測定領域の全範囲を測定してワークの表面粗さを示す測定データを取得する測定データ取得手段と、
該測定データ取得手段で取得された前記測定データから、前記設定手段で設定した前記評価対象パラメータに対応するワークの粗さを算出する算出手段と、
該算出手段で算出した粗さと前記閾値とを比較する比較手段と、
該算出手段で算出した粗さに前記閾値を超える評価領域がある場合には、該閾値以下の評価領域のみの測定データを用いて粗さを算出し、該閾値を超える評価領域のみの測定データを用いて粗さを算出する制御手段と、
前記制御手段で算出された前記それぞれの粗さを表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする粗さ測定装置。
【請求項５】
ワーク表面に触針を接触させ、該触針をワーク表面に沿って移動させることによりワークの表面粗さを測定する粗さ測定装置であって、測定面と、該測定面と粗さの異なる加工面とが同一面に形成されたワークの該測定面の粗さを測定する粗さ測定装置において、
選択した評価対象パラメータと、粗さの閾値とを設定する設定手段と、
ワークの表面粗さの測定領域を指定する測定領域指定手段と、
該測定領域指定手段で指定された前記測定領域の粗さ測定を開始して、ワークの表面粗さを示す測定データを出力するデータ出力手段と、
該データ出力手段から出力されてくる測定データから、前記設定手段で設定した前記評価対象パラメータに対応するワークの粗さを算出する算出手段と、
該算出手段で算出した粗さと前記閾値とを比較する比較手段と、
該算出手段で算出した粗さが前記閾値を超えた時には、測定を停止してそこまでの面を測定面として、それまでに前記出力された測定データから、該測定面の粗さを算出する制御手段と、
該制御手段で算出された粗さを表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする粗さ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は粗さ測定方法及び粗さ測定装置に係り、特に粗さの異なる加工面が同一面上に形成されたワークの粗さを正確に測定することができる粗さ測定方法及び粗さ測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表面粗さ測定装置は、加工されたワークの表面の仕上がりを検査するために使用される。一般に、ワーク加工指示の図面には、評価対象パラメータ〔Ｒａ（算術平均粗さ）、Ｒｚ（十点平均粗さ）、Ｓｍ（凹凸の平均間隔）〕、評価対象パラメータ値（粗さ）の許容限界等の検査基準値が指示されており、これらの検査基準値に基づいてワークの表面粗さが測定される。
【０００３】
ところで、ワークには、粗さの異なる複数の加工面が同一面に形成されている場合があり、このような場合、従来は、各加工面毎に粗さを予備測定した後、加工面毎に測定開始点と測定長さとを設定して加工面毎に評価値を得るようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の粗さ測定方法及び装置では、加工面毎に粗さを予備測定した後、加工面毎に測定開始点と測定長さとを設定し、本測定していたので、測定に手間がかかるという欠点があった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、粗さの異なる加工面が形成されたワークの粗さを効率よく測定することができる粗さ測定方法及び粗さ測定装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【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、同一面に粗さの異なる加工面が形成されたワークの夫々の加工面の粗さを測定する粗さ測定方法において、前記ワークの表面粗さの測定領域を指定するとともに、評価対象パラメータと、粗さの閾値とを設定し、前記指定された前記測定領域の全範囲を測定してワークの表面粗さを示す測定データを取得し、該測定データから、前記評価対象パラメータに対応するワークの粗さを算出し、該算出した粗さと前記閾値とを比較し、該算出した粗さに前記閾値を超える評価領域がある場合には、該閾値以下の評価領域のみの測定データを用いて粗さを算出し、該閾値を超える評価領域のみの測定データを用いて粗さを算出し、前記それぞれの粗さを表示手段に表示することを特徴とする。
【０００７】
本発明は、前記目的を達成するために、測定面と、該測定面と粗さの異なる加工面とが同一面に形成されたワークの該測定面の粗さを測定する粗さ測定方法において、前記測定面の評価対象パラメータと、粗さの閾値とを設定し、前記ワークの表面粗さの測定領域を指定し、該指定された前記測定領域の粗さ測定を開始して、ワークの表面粗さを示す測定データを出力し、該出力されてくる測定データから、前記評価対象パラメータに対応するワークの粗さを算出し、該算出した粗さと前記閾値とを比較し、該算出した粗さが前記閾値を超えた時には、測定を停止してそこまでの面を測定面として、それまでに出力された測定データを用いて該測定面の粗さを算出し、該粗さを表示手段に表示することを特徴とする。
【０００８】
請求項１、４に記載の発明によれば、まず、ワークの表面粗さの測定領域を、測定領域指定手段によって指定する。次に、評価対象パラメータと、粗さの閾値とを、設定手段によって設定する。ここで、粗さの閾値とは、評価対象パラメータの任意の値でもよく、粗さ曲線のＰ（ピーク）−Ｐ（ピーク）の任意の値でもよい。
【０００９】
この後、指定した前記測定領域の全範囲を測定し、ワークの表面粗さを示す測定データを、測定データ取得手段によって取得する。
【００１０】
次に、取得した前記測定データから、前記設定手段で設定した前記評価対象パラメータに対応するワークの粗さを、算出手段によって算出する。そして、算出手段で算出した粗さと前記閾値とを、比較手段によって比較する。そして、算出手段で算出した粗さに前記閾値を超える評価領域がある場合には、制御手段は、前記閾値以下の評価領域のみの測定データを用いて粗さを算出し、そして、制御手段は、前記閾値を超える評価領域のみの測定データを用いて粗さを算出する。この後、粗さ出力手段が、前記それぞれの粗さを表示手段に出力し、表示手段に表示させる。これにより、本発明は、粗さの異なる加工面毎の評価値を効率よく得ることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、ワークの表面粗さを示す測定データを取得した後に、選択した評価対象パラメータと、粗さの閾値とを設定した発明であり、請求項１に記載の発明と同様な効果を得ることができる。
【００１２】
請求項３、５に記載の発明によれば、まず、選択した評価対象パラメータと、粗さの閾値とを、設定手段によって設定する。次に、ワークの表面粗さの測定領域を、測定領域指定手段によって指定する。この後、前記測定領域の粗さ測定を開始し、データ出力手段からワークの表面粗さを示す測定データを出力する。
【００１３】
次に、前記データ出力手段から出力されてくる測定データから、前記設定手段で設定した前記評価対象パラメータに対応するワークの粗さを、算出手段によって算出する。次いで、算出手段で算出した粗さと前記閾値とを、比較手段で比較する。そして、算出手段で算出した粗さが、前記閾値を超えた時には、それまでに前記データ出力手段から出力された測定データを用いて、制御手段が粗さを算出する。そして、制御手段で算出された粗さを、粗さ出力手段によって表示手段に出力し、表示手段に表示させる。これにより、本発明は、閾値以下の粗さの測定データのみから評価値を得るので、すなわち、所望する測定データのみから評価値を得るので、信頼性の高い評価値を得ることができる。また、閾値以上の粗さの測定データのみから評価値を得るようにしてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る粗さ測定方法及び粗さ測定装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１５】
図１に示す実施の形態の粗さ測定装置１０は、測定部（データ出力手段）１２、データ処理装置１４、入力装置（例えばキーボード、マウス：測定領域指定手段、設定手段）１６、及びモニタ１８から構成される。測定部１２は、測定台２０上に載置された図２のワークＷの表面粗さを測定するピックアップ２２を有し、このピックアップ２２は駆動部２４のホルダ２４Ａに支持されている。
【００１６】
ピックアップ２２は、先端に触針２６を有し、この触針２６の変位量が駆動部２４に内蔵された不図示の差動トランスによって電圧に変換される。そして、この電圧値はＡ／Ｄ変換器によってＡ／Ｄ変換され、データ処理装置１４のＣＰＵ（測定データ取得手段、算出手段、制御手段、比較手段）２８に出力される。これにより、ＣＰＵ２８によってワークＷの表面粗さを示す測定データが取得される。
【００１７】
駆動部２４は、図１の如く測定台２０に立設されたコラム３０に取り付けられ、図２のＣＰＵ２８からの指示に従ってモーターが駆動されることにより、駆動部２４全体がコラム３０に沿って上下に移動されるとともに、ホルダ２４Ａが左右に移動される。なお、測定台２０の前面に装着されたジョイスティック３２によって、駆動部２４を操作することもできる。
【００１８】
図２の如くデータ処理装置１４には、ハードディスク又は電気的消去書き込み可能な読み出し専用メモリであるＥＥＰＲＯＭ等の補助記憶装置３４が内蔵される。この補助記憶装置３４には、規格で定められている４種類のカットオフ値λ（０．０８、０．２５、０．８、２．５（ｍｍ））と、キーボード１６等で設定された粗さの閾値とが記憶され、これらのカットオフ値及び閾値は、粗さ測定時にＣＰＵ２８によって読み出される。
【００１９】
次に、粗さ測定装置１０の第１の制御方法について図３のフローチャートを参照して説明する。
【００２０】
図３によれば、まず、評価対象パラメータ（Ｒａ、Ｒｚ、Ｓｍ）を、キーボード１６等を用いて選択する（Ｓ１００）。なお、複数の評価対象パラメータが選択された場合には、一般的に使用頻度の高い評価対象パラメータを優先して、その評価対象パラメータの評価値を先に出力させる。例えば、ＩＳＯにおける優先度は、Ｒａ→Ｒｚ→Ｓｍの順である。
【００２１】
次に、測定長さ（測定領域）をキーボード１６等を用いて指定する（Ｓ１１０）。そして、その閾値（例えば０．５μｍ）を、キーボード１６等を用いて設定する（Ｓ１２０）。閾値（０．５μｍ）は、この数値に限定されるものではなく、任意に設定可能であり、また、製作図面等に記載されているワークＷの加工面の検査基準値に基づいて設定することもできる。更に、閾値として範囲（例えば０．２μｍ〜０．６μｍ）を設定してもよい。また、閾値は、ワークの表面粗さを示す測定データを取得した後に、設定してもよい。
【００２２】
次に、測定を開始して（Ｓ１３０）、指定された前記測定長さの全範囲を測定し、ワークの表面粗さを示す測定データを取得する。
【００２３】
次に、取得した前記測定データから、キーボード１６等で設定した評価対象パラメータ（Ｒａ）に応じたワークの粗さを、ＣＰＵ２８によって算出する（Ｓ１４０）。
【００２４】
そして、ＣＰＵ２８で算出した粗さと閾値（０．５μｍ）とを、ＣＰＵ２８によって比較する（Ｓ１５０）。この時、算出した粗さに閾値（０．５μｍ）を超える評価領域がある場合には、ＣＰＵ２８は、閾値（０．５μｍ）以下の評価領域のみの測定データを用いて粗さを算出する（Ｓ１６０）。そして、ＣＰＵ２８は、閾値（０．５μｍ）を超える評価領域のみの測定データを用いて粗さを算出する（Ｓ１７０）。この後、ＣＰＵ２８は、それぞれの粗さをモニタ１８に表示させる（Ｓ１８０）。モニタ１８には図４の如く、加工面Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の粗さを示す粗さ曲線が表示されるとともに、予め設定した測定領域（５０ｍｍ）、閾値（０．５μｍ）及び測定に用いたカットオフ値（０．８ｍｍ）が表示されている。更に、モニタ１８には、ＣＰＵ２８で算出された加工面Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の粗さＲａが、例えばＮｏ．１・Ｒａ＝０．４、Ｎｏ．２・Ｒａ＝０．７、Ｎｏ．３・Ｒａ＝０．３、Ｎｏ．４・Ｒａ＝０．８の如く表示される。
【００２５】
これにより、本実施の形態の粗さ測定装置１０は、粗さの異なる加工面毎の評価値を１回の測定動作で得ることができるので、評価値を効率よく得ることができる。なお、図３のＳ１５０において、算出した粗さに閾値（０．５μｍ）を超える評価領域がない場合には、ＣＰＵ２８は、ワークの表面粗さを示す全測定データから、ワークの粗さを算出し、モニタ１８に出力する（Ｓ１９０）。また、閾値を超える複数の評価領域を１個の評価領域とし、及び閾値を超えない複数の評価領域を１個の評価領域として、まとめて評価してもよい。
【００２６】
図５は、第２の粗さ測定方法を示すフローチャートである。
【００２７】
まず、評価対象パラメータ（Ｒａ）をキーボード１６等によって選択する（Ｓ２００）。次に、粗さの閾値（０．５μｍ）を、キーボード１６等で設定する（Ｓ２１０）。この閾値（０．５μｍ）は、ワークＷの測定したい測定面の検査基準値または予備測定などで事前に判明した値に基づいて設定する。
【００２８】
次に、測定長さ（測定領域）をキーボード１６等を用いて指定する（Ｓ２２０）。
【００２９】
そして、測定を開始（Ｓ２３０）すると、ＣＰＵ２８は測定部１２から出力されてくる測定データから、前記評価対象パラメータ（Ｒａ）に応じたワークの粗さを算出していく（Ｓ２４０）。
【００３０】
次いで、ＣＰＵ２８は、前記算出した粗さと閾値（０．５μｍ）とを比較し、算出した粗さが閾値（０．５μｍ）を超えた時には（Ｓ２５０）、測定部１２による測定動作を停止させる（Ｓ２６０）。そして、ＣＰＵ２８は、それまでに測定部１２から出力された測定データから、粗さを算出する（Ｓ２７０）。そして、ＣＰＵ２８は、算出した粗さをモニタ１８に出力し表示させる（Ｓ２８０）。
【００３１】
これにより、本発明は、閾値（０．５μｍ）以下の粗さの測定データのみから評価値を得るので、すなわち、所望する測定データのみから評価値を得るので、信頼性の高い評価値を得ることができる。また、閾値（０．５μｍ）以上の粗さの測定データのみから評価値を得るようにしてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る粗さ測定方法及び粗さ測定装置によれば、評価対象パラメータと、粗さの閾値とを設定し、算出した粗さに閾値を超える評価領域がある場合には、閾値以下の評価領域のみの測定データを用いて粗さを算出し、閾値を超える評価領域のみの測定データを用いて粗さを算出する。したがって、本発明は、粗さの異なる加工面毎の評価値を効率よく得ることができる。
【００３３】
また、本発明によれば、選択した評価対象パラメータと、粗さの閾値とを設定し、算出した粗さが閾値を超えた時には、それまでに出力された測定データを用いて粗さを算出する。したがって、本発明は、閾値以下の粗さの測定データのみから評価値を得るので、すなわち、所望する測定データのみから評価値を得るので、加工面の評価値を効率よく得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の粗さ測定装置を示す全体図
【図２】図１に示した粗さ測定装置の構成を示すブロック図
【図３】粗さ測定方法の第１の実施の形態を示すフローチャート
【図４】図３に示したフローチャートを模式的に説明した図
【図５】粗さ測定方法の第２の実施の形態を示すフローチャート
【符号の説明】
１０…粗さ測定装置、１２…測定部、１４…データ処理装置、１６…キーボード、１８…モニタ、２６…触針、２８…ＣＰＵ、３４…補助記憶装置、３６…粗さ出力手段
【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５】
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