(57)【要約】【課題】ワーク位置調整を簡素化して作業効率を向上できる形状測定機、形状測定機の調整方法および形状測定方法を提供すること。【解決手段】回転体形状であるワークに対して回転倣い測定および直線倣い測定を行う形状測定機１であって、前記ワークが載置されかつ所定の回転軸線まわりに回転する回転テーブル１０と、前記回転テーブル１０に載置された前記ワークの表面の変位を測定する回転倣い測定部２０と、前記回転テーブル１０に載置された前記ワークの表面の所定の測定軸線に沿った輪郭形状を測定する直線倣い測定部３０と、前記直線倣い測定部３０と前記回転テーブル１０とを、前記測定軸線と交差する方向へ相対移動させる通り出し機構４０と、を有し、前記直線倣い測定部３０と前記回転テーブル１０とは、前記測定軸線が前記回転軸線を通る相対位置に調整されている。【選択図】図１
2014081342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体形状であるワークに対して回転倣い測定および直線倣い測定を行う形状測定機であって、
前記ワークが載置されかつ所定の回転軸線まわりに回転する回転テーブルと、
前記回転テーブルに載置された前記ワークの表面の変位を測定する回転倣い測定部と、
前記回転テーブルに載置された前記ワークの表面の所定の測定軸線に沿った輪郭形状を測定する直線倣い測定部と、
前記直線倣い測定部と前記回転テーブルとを、前記測定軸線と交差する方向へ相対移動させる通り出し機構と、を有し、
前記直線倣い測定部と前記回転テーブルとは、前記測定軸線が前記回転軸線を通る相対位置に調整されることを特徴とする形状測定機。
【請求項２】
回転体形状であるワークに対して回転倣い測定および直線倣い測定を行うために、前記ワークが載置されかつ所定の回転軸線まわりに回転する回転テーブルと、前記回転テーブルに載置された前記ワークの表面の変位を測定する回転倣い測定部と、前記回転テーブルに載置された前記ワークの表面の所定の測定軸線に沿った輪郭形状を測定する直線倣い測定部と、前記直線倣い測定部と前記回転テーブルとを、前記測定軸線と交差する方向へ相対移動させる通り出し機構と、を有する形状測定機に対し、前記直線倣い測定部と前記回転テーブルとを、前記測定軸線が前記回転軸線を通る相対位置となるように調整する形状測定機の調整方法であって、
前記回転テーブルに校正用ワークを載置する準備工程と、
前記回転テーブルに載置された前記校正用ワークに対し、前記回転倣い測定部で回転倣い測定を行い、前記校正用ワークの中心軸線が前記回転テーブルの回転軸線と一致するように前記回転テーブルに対する前記校正用ワークの位置および姿勢を調整する芯出し工程と、
位置を調整された前記校正用ワークに対し、前記直線倣い測定部で直線倣い測定を行い、前記直線倣い測定部の測定軸線が前記校正用ワークの中心軸線を通るように前記通り出し機構を操作して前記回転テーブルに対する前記校正用ワークの相対位置を調整する通り出し工程と、を行うことを特徴とする形状測定機の調整方法。
【請求項３】
回転体形状であるワークに対して回転倣い測定および直線倣い測定を行う形状測定方法であって、
前記ワークが載置されかつ所定の回転軸線まわりに回転する回転テーブルと、前記回転テーブルに載置された前記ワークの表面の変位を測定する回転倣い測定部と、前記回転テーブルに載置された前記ワークの表面の所定の測定軸線に沿った輪郭形状を測定する直線倣い測定部と、前記直線倣い測定部と前記回転テーブルとを、前記測定軸線と交差する方向へ相対移動させる通り出し機構と、を有する形状測定機を用い、
予め、前記直線倣い測定部と前記回転テーブルとを、前記測定軸線が前記回転軸線を通る相対位置に調整する位置調整工程を行っておき、
前記回転テーブルに前記ワークを載置する載置工程と、
前記回転テーブルに載置された前記ワークに対し、前記回転倣い測定部で回転倣い測定を行い、前記ワークの中心軸線が前記回転テーブルの回転軸線と一致するように前記回転テーブルに対する前記ワークの位置および姿勢を調整する芯出し工程と、
位置および姿勢を調整された前記ワークに対し、前記回転倣い測定部による回転倣い測定を行う回転倣い測定工程、および、前記直線倣い測定部による直線倣い測定を行う直線倣い測定工程と、を行うことを特徴とする形状測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形状測定機、形状測定機の調整方法および形状測定方法に関し、いわゆる真円度の測定と輪郭形状の測定とを連続して行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、非球面レンズなどの形状が複雑で高精度であることが要求される製品においては、その表面形状を高精度に測定することが必要である。
このような製品（ワーク）の測定として、直線移動式の形状測定機によりワークの表面の直線倣い測定を行い、これにより倣い軸線に沿った輪郭形状を測定することがなされている（特許文献１参照）。
また、非球面レンズなどの回転体形状であるワークについては、回転テーブルを有する形状測定機あるいは真円度測定機を用いた回転倣い測定により、ワークの中心軸に対する真円度つまりワーク表面の形状変動を測定することがなされている（特許文献２あるいは特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１６４５３２号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８５８０４号公報
【特許文献３】特開２０１１−２０８９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のように、非球面レンズなどの回転体形状のワークに対しては、回転倣い測定および直線倣い測定の両方が行われる。
このうち、回転倣い測定には回転テーブルを有する真円度測定機を用い、直線倣い測定には直線移動式の形状測定機を用いていた。
このように、同じワークを、真円度測定機と形状測定機という異なる２つの測定機で測定を行う必要があり、各測定機に装着するつどワーク位置調整が必要であった。
【０００５】
回転倣い測定にあたって、真円度測定機では、回転テーブルの回転軸とワークの中心軸とのずれ（偏心）および傾きを調節する必要がある。このために、本来の回転倣い測定に先だって、予備測定を繰り返して偏心量をゼロにする調整あるいは傾きをゼロにするような調整（芯出し）を行う必要がある。なお、偏心量の調整を芯出し、傾きの調整を水平出しと区別することがあるが、以下の説明において用語「芯出し」は狭義の芯出しと水平出しとを合わせた意味とする。
【０００６】
形状測定機では、ワークの直径に沿った直線倣い測定が多用されるが、そのためには、本来の直線倣い測定に先立って、ワークの直径（ワークの中心軸を通る軸線）に倣い軸線を合わせる調整し傾きをゼロにするように調整（通り出し）を行う必要がある。具体的には、予備測定を繰り返し、両軸線のずれ量がゼロになるように調整し、また傾きをゼロにするように調整していた。なお、両軸線のずれ量がゼロになるように調整を通り出し、傾きの調整を水平出しと区別することがあるが、以下の説明において用語「通り出し」は狭義の通り出しと水平出しとを合わせた意味とする。
【０００７】
このように、同じワークを真円度測定機および形状測定機に順次装着して測定するために、真円度測定機および形状測定機の何れにおいても、ワークの位置調整のために煩雑な予備測定を繰り返す必要があり、作業効率を改善するうえで障害となっていた。
【０００８】
本発明の目的は、ワーク位置調整を簡素化して作業効率を向上できる形状測定機、形状測定機の調整方法および形状測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の形状測定機は、回転体形状であるワークに対して回転倣い測定および直線倣い測定を行う形状測定機であって、前記ワークが載置されかつ所定の回転軸線まわりに回転する回転テーブルと、前記回転テーブルに載置された前記ワークの表面の変位を測定する回転倣い測定部と、前記回転テーブルに載置された前記ワークの表面の所定の測定軸線に沿った輪郭形状を測定する直線倣い測定部と、前記直線倣い測定部と前記回転テーブルとを、前記測定軸線と交差する方向へ相対移動させる通り出し機構と、を有し、前記直線倣い測定部と前記回転テーブルとは、前記測定軸線が前記回転軸線を通る相対位置に調整されることを特徴とする。
【００１０】
本発明において、回転倣い測定部は、真円度測定機の測定部分を利用して構成すればよく、回転テーブルにより回転されるワークの上面および外周面等に接触し、あるいはレンズ等の球面状のワーク表面の任意の半径位置に接触するプローブを有するもの等が利用できる。
また、直線倣い測定部は、一軸移動式の形状測定機や輪郭測定機の測定部分を利用して構成すればよく、回転テーブルの近傍に設置されて回転テーブルに載置されているワークの表面に接触しつつこの表面を横断するように移動するプローブを有するもの等が利用できる。
これらの回転倣い測定部および直線倣い測定部のプローブは、接触式に限らず、光学式等の被接触式のものとしてもよい。
回転テーブルは、既存の真円度測定機で利用されるものを利用すればよく、芯出しおよび水平出しの調整機構を有するものであればよい。
【００１１】
通り出し機構としては、直線倣い測定部の測定軸線と交差する方向へ移動可能な移動機構であればよく、基台と回転テーブルとの間に介在される直線移動機構を用いることができるほか、直線倣い測定部の支持構造に同方向の直線移動機構を構成するようにしてもよい。
直線倣い測定部と回転テーブルとを、測定軸線が回転軸線を通るように位置調整する方法としては、後述する本発明の形状測定機の調整方法が好適であるが、各々に予め測定した測定軸線位置および回転軸線位置を規定しておき、組み立て時に同規定値を参照して調整を行うなどしてもよく、直線倣い測定部と回転テーブルとの相対位置を適切に調節できれば他の方法であってもよい。
直線倣い測定部と回転テーブルとの位置調整は、製造時あるいは設置時に一度行えば十分であるが、高精度を維持するために、定期点検時などに行うようにしてもよい。
【００１２】
このような本発明においては、ワークの測定に先だって、校正用ワーク等を用いた仮測定を行い、直線倣い測定部と回転テーブルとの相対位置を調整しておく。
ワークの測定にあたっては、先ずワークを回転テーブルに載置し、芯出しを行う。芯出しができたら、回転倣い測定および直線倣い測定を行い、それぞれによる測定データを取得する。他のワークを測定する際には、回転テーブルへの載置および芯出しの後、回転倣い測定および直線倣い測定を順次行えばよい。この際、回転倣い測定および直線倣い測定の順序は逆でもよい。
このように、本発明においては、直線倣い測定に先だって通常行われる通り出しを省略することができる。これは、本発明の形状測定機が回転倣い測定部および直線倣い測定部を一括して備え、両者の位置関係が固定されているとともに、同じワークを回転テーブルから取り外すことなく、回転倣い測定および直線倣い測定に共用することから、事前の回転倣い測定部および直線倣い測定部の相対位置調整によって通り出しに相当する効果が得られるということであり、従って測定の都度の通り出しが省略できる。
【００１３】
このような本発明によれば、ワークの回転倣い測定および直線倣い測定を順次行うことができ、ワークの測定の際に必要な調整はワークの回転テーブルに対する芯出しだけで済ますことができる。従って、本発明では、従来はワークの測定のつど必要だった通り出しの作業を省略することができ、ワーク位置調整を簡素化して作業効率を向上することができる。
本発明の形状測定機によれば、前述した作業効率の向上に加えて、測定データ処理上も優れた効果が得られる。
すなわち、回転倣い測定および直線倣い測定で、回転テーブルに載置された同じワークを取り外すことなく、各々測定するため、回転倣い測定部と直線倣い測定部との座標系を対応させることが容易にでき、回転倣い測定および直線倣い測定で得られたワークの各測定データを合成して３次元データ化する等の用途にも容易に対応できる。
さらに、直線倣い測定では、ワークの直径に沿った移動を伴う倣い測定を行うが、ワークは回転テーブルで回転させることができ、従ってワーク表面の複数方向の直径に沿った輪郭形状（１軸２次元データ）を測定することができる。例えば、微小角度ずつワークを回転させながら直径に沿った倣い測定を行い、適宜データの平滑化処理等を利用することで、ワークの３次元データを得ることも可能である。
【００１４】
本発明の形状測定機の調整方法は、回転体形状であるワークに対して回転倣い測定および直線倣い測定を行うために、前記ワークが載置されかつ所定の回転軸線まわりに回転する回転テーブルと、前記回転テーブルに載置された前記ワークの表面の変位を測定する回転倣い測定部と、前記回転テーブルに載置された前記ワークの表面の所定の測定軸線に沿った輪郭形状を測定する直線倣い測定部と、前記直線倣い測定部と前記回転テーブルとを、前記測定軸線と交差する方向へ相対移動させる通り出し機構と、を有する形状測定機に対し、前記直線倣い測定部と前記回転テーブルとを、前記測定軸線が前記回転軸線を通る相対位置となるように調整する形状測定機の調整方法であって、前記回転テーブルに校正用ワークを載置する準備工程と、前記回転テーブルに載置された前記校正用ワークに対し、前記回転倣い測定部で回転倣い測定を行い、前記校正用ワークの中心軸線が前記回転テーブルの回転軸線と一致するように前記回転テーブルに対する前記校正用ワークの位置および姿勢を調整する芯出し工程と、位置を調整された前記校正用ワークに対し、前記直線倣い測定部で直線倣い測定を行い、前記直線倣い測定部の測定軸線が前記校正用ワークの中心軸線を通るように前記通り出し機構を操作して前記回転テーブルに対する前記校正用ワークの相対位置を調整する通り出し工程と、を行うことを特徴とする。
【００１５】
このような本発明では、準備工程により回転テーブルに校正用ワークを載置し、芯出し工程により校正用ワークと回転テーブルとの芯出しを行ったのち、通り出し工程により校正用ワークと直線倣い測定部との位置調整を行う。校正用ワークは回転テーブルに対して芯出しされているため、直線倣い測定部の測定軸線が校正用ワークの中心軸線を通るように調整すれば、測定軸線は回転テーブルの回転軸線を通るように調整することができる。
なお、校正用ワークとしては、実際に測定するワークと同じものを用いてもよいが、中心軸線が明瞭となるような形状、例えば円筒状の外周面を有する形状が望ましい。また、直線倣い測定において、中心軸線が明瞭に把握できることが望ましく、中心軸線上に頂点を有する円錐その他の形状を有するものが望ましい。
【００１６】
本発明の形状測定方法は、回転体形状であるワークに対して回転倣い測定および直線倣い測定を行う形状測定方法であって、前記ワークが載置されかつ所定の回転軸線まわりに回転する回転テーブルと、前記回転テーブルに載置された前記ワークの表面の変位を測定する回転倣い測定部と、前記回転テーブルに載置された前記ワークの表面の所定の測定軸線に沿った輪郭形状を測定する直線倣い測定部と、前記直線倣い測定部と前記回転テーブルとを、前記測定軸線と交差する方向へ相対移動させる通り出し機構と、を有する形状測定機を用い、予め、前記直線倣い測定部と前記回転テーブルとを、前記測定軸線が前記回転軸線を通る相対位置に調整する位置調整工程を行っておき、前記回転テーブルに前記ワークを載置する載置工程と、前記回転テーブルに載置された前記ワークに対し、前記回転倣い測定部で回転倣い測定を行い、前記ワークの中心軸線が前記回転テーブルの回転軸線と一致するように前記回転テーブルに対する前記ワークの位置および姿勢を調整する芯出し工程と、位置および姿勢を調整された前記ワークに対し、前記回転倣い測定部による回転倣い測定を行う回転倣い測定工程、および、前記直線倣い測定部による直線倣い測定を行う直線倣い測定工程と、を行うことを特徴とする。
【００１７】
このような本発明では、前述した本発明の形状測定機で説明したものと同様な作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の形状測定機の一実施形態を示す平面図。
【図２】前記実施形態を示す正面図。
【図３】前記実施形態を示す側面図。
【図４】前記実施形態における回転倣い測定動作を示す斜視図。
【図５】前記実施形態における直線倣い測定動作を示す斜視図。
【図６】前記実施形態における形状測定方法を示すフロー図。
【図７】前記実施形態における位置調整方法を示すフロー図。
【図８】前記実施形態の位置調整方法での操作を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る一実施形態を、図面を参照して説明する。
〔形状測定機〕
図１、図２および図３に示すように、形状測定機１は、測定機本体２とこれを制御する制御装置３とで構成される。
測定機本体２は、除震台４で支持された基台５を有し、この基台５上に回転テーブル１０、回転倣い測定部２０、直線倣い測定部３０を備え、回転テーブル１０と基台５との間に通り出し機構４０を備えている。
制御装置３は、図示しない駆動制御装置および演算処理装置を備え、演算処理装置で実行される動作プログラムに基づいて、駆動制御装置が測定機本体２の各部を制御するとともに、各部からの測定データを演算処理装置で処理することができる。
【００２０】
回転テーブル１０は、上面にワークが載置される円盤状の載置板１１と、この載置板１１を回転自在に支持する本体１２とを有する。
本体１２の下部には基部１３が設置され、回転テーブル１０はこの基部１３を介して通り出し機構４０ないし基台５に支持されている。
本体１２には、図示しない電動モータ等の駆動源が収容されており、この駆動源は基部１３に対して固定され、この駆動源からの回転力を伝達されることで載置板１１は基部１３に対して回転可能である。
本体１２には、いずれも図示しないが、基部１３および駆動源に対して載置板１１をＸ軸およびＹ軸方向へ水平移動させる回転軸線位置調整機構と、載置板１１の回転軸線のＸ軸方向およびＹ軸方向への傾きを調整する傾斜調整機構とが設置されている。これらの回転軸線位置調整機構および傾斜調整機構により、駆動源の回転軸線に対する載置板１１の水平位置（Ｘ軸Ｙ軸位置）および傾きが調整可能であり、載置板１１に載置されたワークの「芯出し」（水平位置を調整する狭義の芯出しと、傾きを調整する水平出しとを含む）を行うことができる。
【００２１】
回転倣い測定部２０は、既存の真円度測定機の構成を利用したものである。
回転倣い測定部２０は、基台５の上面であって回転テーブル１０のＹ軸＋方向に隣接した部位に設置されている。基台５の上面には垂直（Ｚ軸方向）に延びるコラム２１が設置され、このコラム２１にはスライダ２２が装着されている。スライダ２２にはＹ軸−方向に延びるアーム２３が装着され、その先端にはアーム２３と直交方向に延びる接触子２４が支持されている。
アーム２３は長手方向軸線まわりの回転位置を調整可能であり、この調整により接触子２４は垂直方向（Ｚ軸方向）または水平方向（Ｘ軸方向）あるいはその中間の傾き状態で保持可能である。なお、図１〜図３には接触子２４を水平方向（Ｘ軸方向）に保持した状態が示されている。
【００２２】
アーム２３は、スライダ２２に内蔵された図示しないＹ軸駆動機構により、スライダ２２に対して長手方向（Ｙ軸方向）に移動可能である。スライダ２２は、図示しないＺ軸駆動機構により、コラム２１に対して垂直方向（Ｚ軸方向）に移動可能である。アーム２３と接触子２４との間には、図示しない進退移動機構が設置され、接触子２４はアーム２３に対して接触子２４の長手方向（Ｚ軸方向、Ｘ軸方向、その他のＹ軸に交差する方向）に進退可能である。
これらにより、回転倣い測定部２０は、接触子２４の回転テーブル１０に対するＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各軸位置を調整可能であり、これらの各軸位置の調整により、回転テーブル１０に載置されたワークの表面の任意位置に接触子２４を接触させ、ワーク表面の回転倣い測定（図４参照）を行うことができる。
図４において、ワークＷは非球面レンズである。接触子２４をワークＷの表面の中心軸線から所定半径の位置に接触させた状態で、回転テーブル１０を回転させることで、接触子２４の接触位置はワークＷの表面に円形の軌跡を描き、ワークＷの回転倣い測定を行うことができる。
【００２３】
直線倣い測定部３０は、既存の輪郭測定機の構成を利用したものである。
直線倣い測定部２０は、基台５の上面であって回転テーブル１０のＸ軸＋方向に隣接した部位に設置されている。基台５の上面には垂直（Ｚ軸方向）に延びるコラム３１が設置され、このコラム３１にはスライダ３２が装着されている。スライダ３２にはＸ軸−方向に延びるアーム３３が装着され、その先端には鉛直下向き（Ｚ軸−方向）に延びる接触子３４が支持されている。
【００２４】
アーム３３は、スライダ３２に内蔵された図示しないＸ軸駆動機構により、スライダ３２に対して長手方向（Ｘ軸方向）に移動可能である。スライダ３２は、図示しないＺ軸駆動機構により、コラム３１に対して垂直方向（Ｚ軸方向）に移動可能である。
これらにより、直線倣い測定部３０は、接触子３４の回転テーブル１０に対するＸ軸，Ｚ軸の各軸位置を調整可能であり、回転テーブル１０に載置されたワークの表面に対して接触子３４を接触させた状態で、この接触子３４をＸ軸方向（測定軸線）に沿って移動させることができる。このような移動により、接触子３４がワーク表面によってＺ軸方向に変位することで、ワーク表面の直線倣い測定（図５参照）を行うことができる。
図５において、ワークＷは非球面レンズである。接触子３４をワークＷの表面に接触させつつワークＷの直径に沿って移動させて直線倣い測定を行うことで、ワークＷの断面形状（輪郭形状）を得ることができる。
【００２５】
通り出し機構４０は、箱状の本体４１の上面に載置台４２を有し、この載置台４２は本体４１に内蔵された図示しない駆動機構で駆動され、本体４１に対してＹ軸方向へ移動可能である。
本体４１は基台５の上面に設置され、載置台４２の上面には回転テーブル１０が支持されている。本体４１に対して載置台４２を移動させた際には、回転テーブル１０が基台５に対してＹ軸方向へ移動される。このような移動により、回転テーブル１０と直線倣い測定部３０とのＹ軸方向の相対位置を調整することができる。
直線倣い測定部３０は、Ｘ軸方向を測定軸線とし、Ｚ軸方向の変位を検出するものであり、回転テーブル１０に載置されたワークに対する通り出しはＹ軸方向の位置調整によって行うことになる。従って、Ｙ軸方向の移動を可能とする通り出し機構４０により、直線倣い測定部３０の通り出し（狭義の通り出し）を実現することができる。
なお、直線倣い測定部３０は、図示省略するがＸ軸方向の測定軸線の傾斜を調整する機構を有し、測定軸線の回転テーブル１０に対する傾きを調整すること（水平出し）を行うことができる。以下の説明で「通り出し」と述べた場合、前述した通り出し機構４０による狭義の通り出しと、直線倣い測定部３０自体による水平出しとを含む。
【００２６】
〔形状測定方法〕
本実施形態の形状測定機１においては、制御装置３により測定機本体２を制御することで、ワークの形状測定を行う。具体的な手順を図６に示す。
図６において、形状測定機１でワークの測定を行う際には、予め直線倣い測定部３０と回転テーブル１０とを、直線倣い測定部３０の測定軸線が回転テーブル１０の回転軸線を通る相対位置となるように調整しておく（位置調整工程、図６の処理Ｓ１）。この位置調整工程については、好適な手順を後に図７を用いて詳述する。
【００２７】
位置調整工程により位置調整が行われた形状測定機１では、ワークを回転テーブル１０に載置し（載置工程、図６の処理Ｓ２）、回転テーブル１０に載置されたワークに対し、回転倣い測定部２０で回転倣い測定（仮測定）を行い、ワークの中心軸線が回転テーブル１０の回転軸線と一致するように、回転テーブル１０に対するワークの位置および姿勢を調整しておく（芯出し工程、図６の処理Ｓ３）。
【００２８】
ワークの芯出しができたら、回転倣い測定部２０による回転倣い測定および直線倣い測定部３０による直線倣い測定を行う。本実施形態では、先に回転倣い測定を行い、続いて直線倣い測定を行う。
回転倣い測定工程（図６の処理Ｓ４）では、回転倣い測定部２０の接触子２４をワークの表面に接触させ、この状態で回転テーブル１０を回転させることで回転倣い測定を行う（図４参照）。
この回転倣い測定は、接触子２４の接触位置のワーク中心軸線からの距離（回転倣い測定の半径）を変化させて複数回行ってもよく、全ての半径位置についての回転倣い測定が完了するまで、同様の処理を繰り返す（図６の処理Ｓ５）。
【００２９】
直線倣い測定工程（図６の処理Ｓ６）では、直線倣い測定部３０の接触子３４をワークの表面に接触させ、ワークＷの直径方向の測定軸線に沿って接触子３４を移動させることで直線倣い測定を行う（図５参照）。
この直線倣い測定は、ワークＷを回転テーブル１０で回転させることで複数の直径方向について行ってもよく、全ての方位についての直線倣い測定が完了するまで、同様の処理を繰り返す（図６の処理Ｓ７）。
これらの回転倣い測定および直線倣い測定が全て完了したら、次のワークの測定に移る場合には処理Ｓ２以下を繰り返し、そうでない場合には測定を終了する（図６の処理Ｓ８）。
【００３０】
〔形状測定機の調整方法〕
本実施形態の形状測定機１において、ワークの測定に先立って直線倣い測定部３０の測定軸線が回転テーブル１０の回転軸線を通るように調整する位置調整工程（図６の処理Ｓ１）を行う。この位置調整工程として好適な手順を図７に示す。
図７において、位置調整工程に好適な手順は、校正用ワークを回転テーブル１０に載置（処理Ｓ１１）し、校正用ワークの芯出し（処理Ｓ１２〜Ｓ１４）および直線倣い測定部３０の通り出し（処理Ｓ１５〜Ｓ１７）を行い、校正用ワークを取り外す（処理Ｓ１８）という各手順を含む。
【００３１】
校正用ワークの芯出し（処理Ｓ１２〜Ｓ１４）においては、回転倣い測定部２０で校正用ワークの回転倣い測定を行い、測定結果に表れる変動（校正用ワークの中心軸線と回転テーブル１０の回転軸線とのずれに伴う）を検出し（処理Ｓ１２）、これが許容範囲内であるかを判定し（処理Ｓ１３）、許容範囲内でなければ回転テーブル１０の回転軸線位置調整機構および傾斜調整機構により回転テーブル１０の回転軸線に対する校正用ワークの中心軸線の位置および傾きを調整する（処理Ｓ１４）。そして、再度回転倣い測定により両軸線のずれを検出し（処理Ｓ１２）、判定（処理Ｓ１３）で許容範囲内となれば校正用ワークの芯出しが完了となる。
【００３２】
直線倣い測定部３０の通り出し（処理Ｓ１５〜Ｓ１７）においては、測定軸線を微小寸法ずつずらしながら直線倣い測定を複数回行い、校正用ワークの中心軸線を割り出すことにより通り出しを行う。すなわち、直線倣い測定部３０で校正用ワークの直線倣い測定を行い（処理Ｓ１５）、測定のつど前回測定データと今回測定データとを比較して（例えば、測定データ上の最も高い位置つまりＺ軸座標値の最大値の極大を見る等により）校正用ワークの中心軸線を通ったか否かを判定し（処理Ｓ１６）、通り出し機構４０で直線倣い測定部３０の測定軸線（Ｘ軸方向）をＹ軸方向に微小寸法ずらす（処理Ｓ１７）、という手順を繰り返す。この間に、処理Ｓ１６において校正用ワークの中心軸線を通ったことが確認できれば、その時点で繰り返しを終了する。この時点で、直線倣い測定部３０の測定軸線は校正用ワークの中心軸線（先の芯出しにより回転テーブル１０の回転軸線に一致した状態にある）を通る状態になっているので、これにより直線倣い測定部３０の通り出しが完了となる。
【００３３】
以上の手順によれば、校正用ワークの芯出し（処理Ｓ１２〜Ｓ１４）により、校正用ワークの中心軸線が回転テーブル１０の回転軸線に一致した状態とされ、直線倣い測定部３０の通り出し（処理Ｓ１５〜Ｓ１７）により、直線倣い測定部３０の測定軸線が校正用ワークの中心軸線を通る状態、つまり回転テーブル１０の回転軸線を通る状態とされ、その結果、直線倣い測定部３０の回転テーブル１０に対する位置調整が行われる。
この後、校正用テーブルを回転テーブル１０から除去し（処理Ｓ１８）、以上により位置調整工程として必要な機能を実現することができる。
【００３４】
なお、前述した位置調整工程で利用する校正用ワークとしては、図８に示すような専用の校正用ワーク６０を用いることができる。
図８において、校正用ワーク６０は、回転テーブル１０の載置板１１に載置される円柱状の錘部６１と、その上面に偏心して起立する支持部６２と、その上端に固定されて錘部６１の中心軸線上に中心位置がくる球状の接触部６３とを有する。
このような校正用ワーク６０においては、接触部６３の赤道位置に回転倣い測定部２０の接触子２４を接触させて回転倣い測定を行い、振れが出ないように調整することで、回転テーブル１０の芯出しを行うことができる。
また、接触部６３の上面をなぞるように接触部６３の一方の側面から反対側にわたって直線倣い測定部３０の接触子３４を接触しつつ移動させることで、接触部６３の輪郭形状データを測定することができ、最大の頂点を示す状態を選択すれば、校正用ワーク６０の中心軸線を通る直径方向の測定軸線を得ることができ、通り出しとすることができる。
【００３５】
〔実施形態の効果〕
前述のような実施形態によれば、ワークの回転倣い測定および直線倣い測定を順次行うことができ、ワークの測定の際に必要な調整はワークの回転テーブルに対する芯出しだけで済ますことができる。従って、従来はワークの測定のつど必要だった通り出しの作業を省略することができ、ワーク位置調整を簡素化して作業効率を向上することができる。
【００３６】
さらに、本実施形態では、前述した作業効率の向上に加えて、測定データ処理上も優れた効果が得られる。
すなわち、回転倣い測定および直線倣い測定で、回転テーブル１０に載置された同じワークを取り外すことなく、各々測定するため、回転倣い測定部２０と直線倣い測定部３０との座標系を対応させることが容易にでき、回転倣い測定および直線倣い測定で得られたワークの各測定データを合成して３次元データ化する等の用途にも容易に対応できる。
さらに、直線倣い測定では、ワークの直径に沿った移動を伴う倣い測定を行うが、ワークは回転テーブル１０で回転させることができ、従ってワーク表面の複数方向の直径に沿った輪郭形状（１軸２次元データ）を測定することができる。例えば、図６の処理Ｓ６〜Ｓ７で説明したように、微小角度ずつワークを回転させながら直径に沿った倣い測定を行い、適宜データの平滑化処理等を利用することで、ワークの３次元データを得ることも可能である。
【００３７】
〔変形例〕
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形等は本発明に含まれる。
例えば、回転テーブル１０、回転倣い測定部２０および直線倣い測定部３０は、それぞれ既存の真円度測定機あるいは一軸移動式の形状測定機や輪郭測定機の一部を利用して構成すればよく、これらの回転倣い測定部および直線倣い測定部のプローブは、接触式に限らず、光学式等の被接触式のものとしてもよい。
通り出し機構４０としては、基台５と回転テーブル１０との間に介在されるものに限らず、直線倣い測定部３０と基台５との間に介在されるものであってもよく、直線倣い測定部３０が通り出し機構４０として利用できる移動機構を有するならば、これを利用してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１…形状測定機
１０…回転テーブル
１１…載置板
１２…本体
１３…基部
２…測定機本体
２０…回転倣い測定部
２１…コラム
２２…スライダ
２３…アーム
２４…接触子
３…制御装置
３０…直線倣い測定部
３１…コラム
３２…スライダ
３３…アーム
３４…接触子
４…除震台
４０…通り出し機構
４１…本体
４２…載置台
５…基台
６０…校正用ワーク
６１…錘部
６２…支持部
６３…接触部
Ｗ…ワーク
【図１】
2014081342.tif 000003
【図２】
2014081342.tif 000004
【図３】
2014081342.tif 000005
【図４】
2014081342.tif 000006
【図５】
2014081342.tif 000007
【図６】
2014081342.tif 000008
【図７】
2014081342.tif 000009
【図８】
2014081342.tif 000010