(57)【要約】【課題】測定精度を低下させることなく、コラムの摺動面に対する潤滑剤の供給を低コストに行うことができる表面形状測定装置を提供する。【解決手段】ベースと、ベース上に立設され、上下方向に延びるコラムと、コラムに沿って上下方向に移動自在にコラムに支持されたキャリッジと、キャリッジに支持された検出器であって、ワークに当接する測定子の変位を検出する検出器と、コラムの上面に形成され、潤滑剤を貯留する凹状の貯留部と、コラムの上面に形成された複数の供給溝であって、且つ貯留部に貯留されている潤滑剤を、コラムの側面の中でキャリッジと摺動する複数の摺動面に対してそれぞれ供給する複数の供給溝と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
ベース上に立設され、上下方向に延びるコラムと、
前記コラムに沿って上下方向に移動自在に前記コラムに支持されたキャリッジと、
前記キャリッジに支持された検出器であって、ワークに当接する測定子の変位を検出する検出器と、
前記コラムの上面に形成され、潤滑剤を貯留する貯留部と、
前記コラムの上面に形成され且つ前記貯留部に連通する複数の供給溝であって、前記貯留部に貯留されている前記潤滑剤を、前記コラムの側面の中で前記キャリッジが摺動する複数の摺動面に対してそれぞれ供給する複数の供給溝と、
を備える表面形状測定装置。
【請求項２】
前記コラムに設けられ、前記キャリッジを前記上下方向に移動させる移動機構と、
前記コラムの上面側に設けられ、前記移動機構を駆動する駆動源と、
を備える請求項１に記載の表面形状測定装置。
【請求項３】
前記貯留部へ前記潤滑剤を供給する供給口部を備え、
前記供給口部から前記複数の供給溝を介して前記複数の摺動面の各々まで流れる前記潤滑剤の経路長に応じて、前記複数の供給溝の形状をそれぞれ調整している請求項１又は２に記載の表面形状測定装置。
【請求項４】
前記コラムの上面を覆うカバーを備え、
前記カバーには、前記供給口部が設けられている請求項３に記載の表面形状測定装置。
【請求項５】
前記潤滑剤は、前記コラムよりも比熱が高い請求項１から４のいずれか１項に記載の表面形状測定装置。
【請求項６】
前記貯留部内に前記潤滑剤を供給して、前記複数の供給溝からそれぞれ前記複数の摺動面へ前記潤滑剤を供給させる潤滑剤供給部を備える請求項１から５のいずれか１項に記載の表面形状測定装置。
【請求項７】
前記潤滑剤供給部は、前記キャリッジの移動距離が一定距離に達する毎、又は一定時間が経過する毎に、前記潤滑剤の供給を行う請求項６に記載の表面形状測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの表面形状を測定する表面形状測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークの表面形状を測定する表面形状測定装置として、ワークの真円度や真直度を測定する真円度測定装置が知られている。真円度測定装置は、台状のベースと、ベース上に回転可能に設けられ、ワークを載置する載物台と、ベース上に立設されたコラムと、コラムに沿って上下方向に移動可能なキャリッジと、キャリッジに対して水平方向に移動可能に設けられたアームと、アームの先端部に取り付けられた検出器と、を備える（特許文献１参照）。
【０００３】
キャリッジは、コラムに設けられたモータ（駆動源）によって駆動される駆動機構により、コラムの側面上を摩擦摺動しながらコラムに沿って上下方向に移動する。この際に、コラムの側面の中でキャリッジが摺動する摺動面が潤滑油（潤滑剤）で覆われていないと、摺動面の錆の発生或いはコラムへのキャリッジの固着などにより、真円度測定装置の測定精度が低下したり測定不能になったりするおそれがある。このため、真円度測定装置では、高精度の測定を継続して行うために、コラムの摺動面に対して潤滑油の供給を定期的に行う必要がある。そして、この潤滑油の供給作業は、オペレータが手作業で行うことが通常である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０６８６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、オペレータがコラムの複数の摺動面（正面、背面、及び横面等）に対して直に潤滑油を供給する作業は、手間が掛かるという問題がある。特に高所にある各摺動面への供給作業は、非常に手間が掛かるだけでなく、作業に危険が伴うという問題も生じる。このため、潤滑油の供給作業の改善が強く要望されていた。
【０００６】
図１７は、摺動面への潤滑油の供給作業を改善した従来例のコラム１００の斜視図である。図１７に示すように、従来例のコラム１００には、その上面１００ａから内部に向かって上下方向に平行に延びた供給穴（不図示）が形成されている。また、コラム１００の側面の中でキャリッジ（不図示）が摺動する複数の摺動面１００ｂには、前述の供給穴まで延びる液流路１０１が形成されている。さらに、上面１００ａに開口した供給穴の開口部には、供給口部１０２が装着されている。そして、不図示の潤滑油供給部（オイルポンプ等）から供給口部１０２に潤滑油を供給することで、この供給穴から液流路１０１を通ってコラム１００の各摺動面１００ｂに潤滑油が供給される。これにより、コラム１００の各摺動面１００ｂに自動で潤滑油を供給することができるので、潤滑油の供給作業を大幅に改善することができる。
【０００７】
しかしながら、図１７に示した従来例のコラム１００では、既述の供給穴から各摺動面１００ｂまでの距離のばらつき応じて、各液流路１０１の長さにばらつきが生じる。このため、供給口部１０２に一定量の潤滑油を供給した場合であっても、各液流路１０１の長さのばらつきによって、各液流路１０１から各摺動面１００ｂにそれぞれ供給される潤滑油の供給量にばらつきが生じる。その結果、各摺動面１００ｂの中の一部の摺動面１００ｂへの潤滑油の供給量が多くなった場合、この一部の摺動面１００ｂに対してキャリッジが浮き上がるフローティングが発生し、キャッリッジの姿勢に傾きが発生してしまう。これにより、真円度測定装置によるワークの測定精度が低下するおそれがある。
【０００８】
また、従来のコラム１００では、上面１００ａへの供給穴（不図示）の形成と、各摺動面１００ｂへの液流路１０１の形成とをそれぞれ行う必要があり、複数面にマシニング加工を行う必要がある。このため、従来のコラム１００では、潤滑油の供給のために必要な加工が複雑になり、コストが増加するという問題が発生する。
【０００９】
さらに、従来のコラム１００を採用した真円度測定装置であっても、キャリッジを上下方向に移動する場合には、コラム１００に設けたモータを駆動する必要がある。このため、モータの駆動（駆動電流）によってモータが発熱して、この熱がコラム１００に伝導することにより、コラム１００の上下方向で温度のばらつきが生じてしまう。その結果、コラム１００が変形して、真円度測定装置によるワークの真円度の測定精度が低下するおそれがある。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、測定精度を低下させることなく、コラムの摺動面に対する潤滑剤の供給を低コストに行うことができる表面形状測定装置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】
【００１１】
本発明の目的を達成するための表面形状測定装置は、ベースと、ベース上に立設され、上下方向に延びるコラムと、コラムに沿って上下方向に移動自在にコラムに支持されたキャリッジと、キャリッジに支持された検出器であって、ワークに当接する測定子の変位を検出する検出器と、コラムの上面に形成され、潤滑剤を貯留する貯留部と、コラムの上面に形成され且つ貯留部に連通する複数の供給溝であって、貯留部に貯留されている潤滑剤を、コラムの側面の中でキャリッジが摺動する複数の摺動面に対してそれぞれ供給する複数の供給溝と、を備える。
【００１２】
この表面形状測定装置によれば、コラム上面（一面）のマシニング加工を行うことで貯留部及び各供給溝を形成することができ、且つコラムの各摺動面まで流れる潤滑剤の経路長を簡単に一致させることができる。
【００１３】
本発明の他の態様に係る表面形状測定装置において、コラムに設けられ、キャリッジを上下方向に移動させる移動機構と、コラムの上面側に設けられ、移動機構を駆動する駆動源と、を備える。これにより、貯留部の潤滑剤により駆動源から発生する熱を吸収して、駆動源からコラムに伝わる熱を減少させることができる。これにより、コラムの上端部の熱変形量を大幅に低減させることができるので、ワークの測定精度の低下が抑えられる。また、貯留部から各供給溝を介して各摺動面に熱を貯めた潤滑剤が供給され、その後、各摺動面の全領域（略全領域を含む）が潤滑剤によって覆われることで、各摺動面の全領域が潤滑剤によって温められる。その結果、コラムの上下方向の温度のばらつきが低減されるため、コラムの熱変形に起因するワークの測定精度の低下がより抑えられる。
【００１４】
本発明の他の態様に係る表面形状測定装置において、貯留部へ潤滑剤を供給する供給口部を備え、供給口部から複数の供給溝を介して複数の摺動面の各々まで流れる潤滑剤の経路長に応じて、複数の供給溝の形状をそれぞれ調整している。これにより、各摺動面に対してそれぞれ供給される潤滑剤の供給量のばらつきを抑えることができる。その結果、ワークの測定精度の低下が抑えられる。
【００１５】
本発明の他の態様に係る表面形状測定装置において、コラムの上面を覆うカバーを備え、カバーには、供給口部が設けられている。これにより、供給口部から貯留部内に潤滑剤を供給した際に、潤滑剤が貯留部或いは各供給溝から溢れ出て摺動面以外の場所に流れることが防止される。
【００１６】
本発明の他の態様に係る表面形状測定装置において、潤滑剤は、コラムよりも比熱が高い。駆動源で発生した熱を潤滑剤で吸収することができる。また、潤滑剤で各摺動面が覆われることで、コラムの上下方向の温度分布のバラツキを抑えることができる。
【００１７】
本発明の他の態様に係る表面形状測定装置において、貯留部内に潤滑剤を供給して、複数の供給溝からそれぞれ複数の摺動面へ潤滑剤を供給させる潤滑剤供給部を備える。これにより、各摺動面への潤滑剤の供給を自動で行うことができる。
【００１８】
本発明の他の態様に係る表面形状測定装置において、潤滑剤供給部は、キャリッジの移動距離が一定距離に達する毎、又は一定時間が経過する毎に、潤滑剤の供給を行う。これにより、各摺動面への潤滑剤の供給を自動で行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の表面形状測定装置は、測定精度を低下させることなく、コラムの摺動面に対する潤滑剤の供給を低コストに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ワークの真円度を測定する真円度測定装置の概略図である。
【図２】コラム及びキャリッジの断面図である。
【図３】カバーが取り外された状態のコラムの上面図である。
【図４】カバーが取り外された状態のコラムの上面図である。
【図５】カバーが取り付けられた状態のコラムの斜視図である。
【図６】カバー及びコラムの分解斜視図である。
【図７】制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図８】潤滑油供給部からコラムの各摺動面まで流れる潤滑油の経路長を説明するための説明図である。
【図９】比較例のコラムにおいて、潤滑油供給部から各摺動面まで流れる潤滑油の経路長を説明するための説明図である。
【図１０】モータをコラムの下面側に設けた比較例を説明するための説明図である。
【図１１】モータをコラムの上面側に設ける利点を説明するための説明図である。
【図１２】貯留部から供給される潤滑油によりコラムの温度が均一化されることを説明するための説明図である。
【図１３】他実施形態１の各供給溝を示した上面図である。
【図１４】他実施形態２のコラム上面の上面図である。
【図１５】上記実施形態の供給溝とは異なる他実施形態３の供給溝及び供給溝の断面図である。
【図１６】検出器回転型の真円度測定装置の斜視図である。
【図１７】摺動面への潤滑油の供給作業を改善した従来例のコラムの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［真円度測定装置の構成］
図１は、ワークＷの真円度を測定する真円度測定装置１０の概略図である。この真円度測定装置１０は、本発明の表面形状測定装置に相当する。図１に示すように、真円度測定装置１０は、ベース１２と、載物台１３（回転テーブルともいう）と、回転駆動部１４と、コラム１５（支柱ともいう）と、キャリッジ１６（スライダともいう）と、水平アーム１７と、検出器ホルダ１８と、検出器１９と、を備える。
【００２２】
ベース１２は、真円度測定装置１０の各部を支持する支持台（基台）である。このベース１２の上面には、載物台１３とコラム１５とが設けられている。また、ベース１２の内部には、載物台１３の鉛直下方位置に回転駆動部１４が設けられている。
【００２３】
載物台１３は、上下方向に平行な回転軸を中心として回転自在にベース１２の上面に設けられている。この載物台１３は、上面が水平となるように傾き調整されている。そして、載物台１３の上面には、真円度の測定対象物であるワークＷが載置される。
【００２４】
回転駆動部１４は、例えば不図示のモータ及び駆動伝達機構により構成されており、載物台１３をその回転軸を中心として回転させる。これにより、載物台１３の上面に載置されたワークＷも載物台１３の回転軸を中心として回転する。
【００２５】
コラム１５は、上下方向に延びた形状を有しており、載物台１３の水平方向の側方位置においてベース１２の上面に立設されている。このコラム１５には、キャリッジ１６が上下方向に移動自在に取り付けられている。また、コラム１５の内部には、キャリッジ１６を上下方向に移動させるための移動機構が設けられ、さらに、コラム１５の上面には、この移動機構を駆動する駆動源であるモータ２１が設けられている。
【００２６】
キャリッジ１６には、水平アーム１７が水平方向に移動自在に取り付けられている。この水平アーム１７の先端部には、検出器ホルダ１８が取り付けられている。
【００２７】
検出器ホルダ１８は、略Ｌ字形状を有しており、その一端部が水平アーム１７の先端部に取り付けられ、その他端部には検出器１９が取り付けられている。
【００２８】
検出器１９は、測定子２３と、不図示の差動トランス等の変位検出部とを有しており、ワークＷに当接した測定子２３の変位を検出して、この変位を示す変位検出信号（電気信号）を制御装置２５（図７参照）へ出力する。
【００２９】
ワークＷの真円度測定を行う場合、キャリッジ１６及び水平アーム１７を駆動して、測定子２３をワークＷの測定位置（本実施形態では外周面）に当接させる。次いで、回転駆動部１４により載物台１３を介してワークＷを回転させながら、検出器１９より変位検出信号を取得して、ワークＷの１回転分の変位検出信号を制御装置２５（図７参照）へ出力する。これにより、制御装置２５において、検出器１９から入力された変位検出信号が処理（解析）されて、ワークＷの真円度を示す測定データが生成される。
【００３０】
［コラム及びキャリッジの構造］
図２は、コラム１５及びキャリッジ１６の断面図である。図３は、コラム１５及びキャリッジ１６を上方から見た上面図である。なお、図３では、図２中に示されているモータ２１と、後述のモータブラケット３３及びカバー４１とが取り外されている。
【００３１】
図２及び図３に示すように、コラム１５は、上方から見て略凹形状を有している。以下、コラム１５の４つの側面の中で水平アーム１７を保持している側の側面を正面側面と略し、この正面側面と反対側の側面を背面側面と略し、残りの２側面を横側面と略す。
【００３２】
コラム１５は、上下方向に延びた複数の柱状部材を水平方向に接続して構成（図５及び図６参照）、或いは単一部材で構成されている。この凹形状のコラム１５の背面側面には、リードスクリュウ３０を収納する収納室３１が形成されている。
【００３３】
コラム１５の上端部であって且つ収納室３１の上方位置には、収納室３１の天井を形成する天井部３２が形成されている。なお、本実施形態では、コラム１５の上面であるコラム上面１５ａよりも天井部３２が一段低い位置に形成されているが、天井部３２がコラム上面１５ａと同じ高さ位置に形成されていてもよい。
【００３４】
天井部３２上には、略環状のモータブラケット３３を介して、キャリッジ１６の昇降用のモータ２１がそのモータ回転軸２１ａを下向きにした状態で取り付けられている。このモータ回転軸２１ａは、天井部３２に形成された上下方向に平行な軸貫通穴３５（図３参照）を通って、収納室３１内に突出している。
【００３５】
収納室３１内には、コラム１５に沿って上下方向に伸びたリードスクリュウ３０が収納されている。リードスクリュウ３０の下端部は、コラム１５の底部（ベース１２の上面でも可）に回転自在に軸支されている。一方、リードスクリュウ３０の上端部は、前述のモータ回転軸２１ａに接続されている。これにより、リードスクリュウ３０は、モータ２１によるモータ回転軸２１ａの回転に応じて、このモータ回転軸２１ａと一体に回転する。
【００３６】
キャリッジ１６は、前述の水平アーム１７を水平方向に移動自在に支持すると共に、コラム１５に沿って上下方向に移動する。このキャリッジ１６は、コラム１５が挿通するコラム挿通穴１６ａを有している。コラム挿通穴１６ａは、上下方向に延び且つ上方側から見て略矩形状を有している。
【００３７】
キャリッジ１６のコラム挿通穴１６ａを構成する内壁面の中で、コラム１５の背面側面（収納室３１）に対向する内壁面には、収納室３１内においてリードスクリュウ３０と螺合するネジ部３７が設けられている。ネジ部３７は、前述のリードスクリュウ３０と共に本発明の移動機構を構成する。これにより、モータ２１によりリードスクリュウ３０が回転させることで、ネジ部３７が上下方向に移動し、このネジ部３７を介してキャリッジ１６がコラム１５に沿って上下方向に移動する。なお、モータ２１の駆動力によりキャリッジ１６を上下方向に移動させる移動機構は、リードスクリュウ３０を用いた構成に限定されるものではなく、公知の各種移動機構を採用してもよい。
【００３８】
キャリッジ１６のコラム挿通穴１６ａを構成する各内壁面には、キャリッジ１６がコラム１５に沿って上下方向に移動する際に、コラム１５の側面（正面側面、背面側面、及び横側面）とそれぞれ摩擦摺動する摺動材３９が設けられている。
【００３９】
例えば、本実施形態では、コラム１５の正面側面と対向するコラム挿通穴１６ａの内壁面に、正面側面の両側の上下２か所に接触する一対の摺動材３９を２組設けている。また、コラム１５の背面側面と対向するコラム挿通穴１６ａの内壁面に、背面側面の両側の上下２か所に接触する一対の摺動材３９を２組設けている。さらに、コラム１５の横側面とそれぞれ対向するコラム挿通穴１６ａの内壁面に、横側面の上下２か所に接触する一対の摺動材３９を設けている。これにより、本実施形態では、コラム１５の側面（正面側面、背面側面、及び横側面）の中に、キャリッジ１６の摺動材３９と摺動する摺動面４０が６か所含まれる。
【００４０】
なお、摺動面４０（摺動材３９）の数及び位置は適宜変更してもよい。また、摺動材３９を介さずにキャリッジ１６の内壁面がコラム１５の各側面に直接摺動する構成であってもよい。
【００４１】
図４は、カバー４１が取り外された状態のコラム１５の上面図である。図２から図４に示すように、コラム上面１５ａには、各摺動面４０に供給される潤滑油４２（本発明の潤滑剤に相当）を貯留する凹状の貯留部４４（プール部ともいう）が形成されている。この貯留部４４は、凹形状のコラム上面１５ａの形状に対応して、上方から見て凹形状に形成されているが、その形状は特に限定されるものではない。
【００４２】
また、コラム上面１５ａには、貯留部４４に貯留されている潤滑油４２を、コラム１５の既述の６か所の各摺動面４０にそれぞれ供給するための供給溝４５が６か所形成されている。各供給溝４５は、その一端部が貯留部４４内で開口（すなわち、貯留部４４に連通）し、且つその他端部が対応する摺動面４０上で開口している。これにより、貯留部４４内の潤滑油４２が各供給溝４５を介して各摺動面４０に供給される。
【００４３】
ここで本実施形態では、各供給溝４５の幅（断面積）を同一に形成している。また、本実施形態では、各供給溝４５の長さが同一となるように、コラム上面１５ａに形成する貯留部４４の形成位置及び形状を調整している。これにより、各供給溝４５の長さ及び幅等に起因する各摺動面４０への潤滑油４２の供給量のばらつきが抑えられる。
【００４４】
潤滑油４２は、その種類は特に限定されないが、コラム１５を形成する材料［例えば鉄（比熱：約０．５J／g・K）］よりも比熱が高いものが用いられる。なお、本実施形態の潤滑油４２の比熱は例えば約２．０J／g・Kである。
【００４５】
図５は、カバー４１が取り付けられた状態のコラム１５の斜視図であり、図６はカバー４１及びコラム１５の分解斜視図である。図２、図５、及び図６に示すように、コラム上面１５ａはカバー４１で覆われている。これにより、貯留部４４の上面及び各供給溝４５の上面もそれぞれカバー４１で覆われる。その結果、後述の供給口部４６から貯留部４４内に潤滑油４２を供給した際に、潤滑油４２が貯留部４４或いは各供給溝４５から溢れ出て摺動面４０以外の場所に流れることが防止される。すなわち、潤滑油４２を確実に各摺動面４０に供給することができる。
【００４６】
カバー４１には、貯留部４４内に潤滑油４２を供給するための供給口部４６が設けられている。供給口部４６は、その一端がカバー４１を貫通して貯留部４４内で開口し、その他端が不図示の供給管等を介して潤滑油供給部４７（図２参照）に接続している。
【００４７】
潤滑油供給部４７は、本発明の潤滑剤供給部に相当するものであり、図示は省略するが、潤滑油４２の貯留槽及びオイルポンプなどにより構成されている。この潤滑油供給部４７は、不図示の供給管等を介して、供給口部４６から貯留部４４内に潤滑油４２を供給する。そして、潤滑油供給部４７から貯留部４４内の潤滑油４２に加えられる圧力によって、潤滑油４２が各供給溝４５を介して各摺動面４０に供給される。なお、潤滑油供給部４７による潤滑油４２の供給は、オペレータが手動で行ってもよいが、本実施形態では、真円度測定装置１０の制御装置２５（図７参照）により自動で行う。
【００４８】
図７は、制御装置２５の電気的構成を示すブロック図である。なお、図７では、制御装置２５の中で潤滑油４２の供給に係る構成のみを図示し、真円度測定装置１０の他の動作を制御する構成、及び既述の検出器１９から出力される変位検出信号を解析してワークＷの真円度の測定データを得る構成などについては、公知技術であるので図示は省略する。
【００４９】
図７に示すように、制御装置２５は、例えばパーソナルコンピュータなどの各種演算処理装置が用いられる。この制御装置２５は、所定の制御プログラムを実行することで、モータ制御部２５ａ、タイマー２５ｂ、及び供給制御部２５ｃ等として機能する。
【００５０】
モータ制御部２５ａは、モータ２１の駆動を制御することで、キャリッジ１６をコラム１５に沿って上下方向に移動させる。また、モータ制御部２５ａは、各摺動面４０への潤滑油４２の供給が行われた後、自動で又はオペレータの操作により、モータ２１を駆動して、キャリッジ１６をコラム１５に沿って上下方向に複数回往復移動させる。これにより、各摺動面４０の全領域がほぼ均一な厚みの潤滑油４２で覆われる。
【００５１】
また、モータ制御部２５ａは、各摺動面４０への潤滑油４２の供給が行われる毎に、次の潤滑油４２の供給が行われるまでの間、モータ２１の回転数をカウントして供給制御部２５ｃへ出力する。このモータ２１の回転数の情報は、潤滑油４２の供給が行われてからキャリッジ１６が移動した移動距離を示す情報である。
【００５２】
タイマー２５ｂは、各摺動面４０への潤滑油４２の供給が行われる毎に、次の潤滑油４２の供給が行われるまでの間、経過時間をカウントし、この経過時間を示す情報を供給制御部２５ｃへ出力する。
【００５３】
供給制御部２５ｃは、潤滑油供給部４７による貯留部４４への潤滑油４２の供給を制御する。具体的に、供給制御部２５ｃは、モータ制御部２５ａから入力されるモータ２１の回転数のカウント結果に基づき、前回の潤滑油４２の供給が行われてからキャリッジ１６が移動した移動距離を算出し、この移動距離が一定距離に達した場合に、潤滑油供給部４７による貯留部４４への潤滑油４２の供給を実行させる。すなわち、供給制御部２５ｃは、キャリッジ１６の移動距離が一定距離に達する毎に潤滑油供給部４７による貯留部４４への潤滑油４２の供給を実行させる。
【００５４】
また、供給制御部２５ｃは、タイマー２５ｂから入力される経過時間が一定時間に達した場合に、潤滑油供給部４７による貯留部４４への潤滑油４２の供給を実行させる。すなわち、供給制御部２５ｃは、一定時間が経過する毎に（一定時間間隔で）潤滑油供給部４７による貯留部４４への潤滑油４２の供給を実行させる。
【００５５】
なお、供給制御部２５ｃに、キャリッジ１６の移動距離が一定距離に達する毎に潤滑油４２の供給を実行させるか、又は一定時間が経過する毎に潤滑油４２の供給を実行させるか、或いはこれらの処理を並行して実行するのかについては、オペレータ又は装置メーカが設定することができる。ここで、これらの処理を並行して実行する場合は、キャリッジ１６の移動距離が一定距離に達する条件又は一定時間が経過する条件のいずれかが先に満たされた場合に、潤滑油供給部４７による貯留部４４への潤滑油４２の供給を実行させて、キャリッジ１６の移動距離及び経過時間のカウント値をリセットする。
【００５６】
また、潤滑油供給部４７から貯留部４４への１回当たりの潤滑油４２の供給量についても、オペレータ又は装置メーカにて設定可能である。この１回当たりの潤滑油４２の供給量は、例えば、潤滑油４２の種類と、貯留部４４の体積と、各供給溝４５の数、長さ及び幅と、各摺動面４０の数及び面積と、を含む各種パラメータ情報に基づき決定される。また、１回当たりの潤滑油４２の供給量を、真円度測定装置１０の機種毎に実験等を行うことによって決定してもよい。
【００５７】
［第１実施形態の真円度測定装置の効果］
＜第１の効果＞
図８は、潤滑油供給部４７（供給口部４６）からコラム１５の各摺動面４０まで流れる潤滑油４２の経路長を説明するための説明図である。図９は、既述の図１７に示した比較例のコラム１００において、潤滑油供給部４７から各摺動面１００ｂまで流れる潤滑油４２の経路長を説明するための説明図である。
【００５８】
図８に示すように、本実施形態では、コラム上面１５ａに貯留部４４を形成し、この貯留部４４に潤滑油４２を一旦貯めた後、貯留部４４から各供給溝４５を介して各摺動面４０に潤滑油４２を供給する。このため、潤滑油供給部４７からコラム１５の各摺動面４０まで流れる潤滑油４２の経路長を簡単に一致させることができる。
【００５９】
これに対して、図９に示すように、比較例のコラム１００（図１７参照）では、供給口部１０２から各液流路１０１を介して各摺動面１０１ｂに潤滑油４２を直接供給するため、各液流路１０１の長さにばらつきが生じ易くなり、その結果、各液流路１０１から各摺動面１００ｂに対してそれぞれ供給される潤滑油４２の供給量にばらつきが生じる。このため、比較例のコラム１００では、一部の摺動面１００ｂへの潤滑油４２の供給量が多くなることで、キャリッジ１６が浮き上がるフローティングが発生し、ワークＷの測定精度が低下するおそれがある。
【００６０】
これに対して、本実施形態の真円度測定装置１０のコラム１５では、コラム１５の各摺動面４０まで流れる潤滑油４２の経路長を簡単に一致させることができるので、各摺動面４０に対してそれぞれ供給される潤滑油４２の供給量のばらつきが抑えられる。その結果、比較例のようなフローティングの発生を防止することができるので、ワークＷの測定精度の低下が抑えられる。
【００６１】
また、比較例のコラム１００では、複数の摺動面１０１ｂに対して液流路１０１の形成を行う必要があり、複数面のマシニング加工が必要となるが、本実施形態ではコラム上面１５ａに貯留部４４及び各供給溝４５を形成すればよいので、一面のマシニング加工を行えばよく、低コスト化が図れる。さらに、潤滑油４２の供給に必要な配管及び継手の数を減らすことができる（供給口部４６よりも下流側では不要となる）ので、安価に潤滑油４２の供給システムを構築することができる。
【００６２】
＜第２の効果＞
また、本実施形態では、コラム上面１５ａに、このコラム１５の素材よりも比熱が高い潤滑油４２を貯留する貯留部４４を設けることにより、コラム１５の上面側に設けられたモータ２１から発する熱に起因するコラム１５の熱変形が低減される。ここで、モータ２１をコラム１５の上面側に設ける理由は以下の通りである。
【００６３】
図１０は、モータ２１をコラム１５の下面側、すなわち、ベース１２内に設けた比較例を説明するための説明図である。また、図１１は、モータ２１をコラム１５の上面側に設ける利点を説明するための説明図である。図１０に示す比較例のように、モータ２１をコラム１５の下面側、すなわち、ベース１２内に設けた場合、モータ２１から発生する熱によりベース１２の上面が熱変形して、コラム１５の全体が傾いてしまう。その結果、ワークＷの測定精度が著しく低下してしまう。
【００６４】
これに対して、図１１に示す本実施形態のように、モータ２１をコラム１５の上面側に設けた場合、モータ２１から発生する熱によりコラム１５の上端部は熱変形する。ここで、コラム１５の熱変形とは、例えばコラム１５の温度分布のばらつきに起因する熱膨張変形、或いはコラム１５が複数の異なる金属製の柱状部材で構成されている場合にはバイメタル効果による変形などが例として挙げられる。
【００６５】
一方、コラム１５の上端部以外の箇所（中央部及び下端部）は、モータ２１から離れているため熱変形することはなく、ベース１２に対して垂直な姿勢を維持する。このため、キャリッジ１６がコラム１５の下端部から中央部までの範囲内を移動している場合、ワークＷの真円度の測定精度は十分に確保される。このため、ワークＷの真円度の測定精度を向上させるためには、本実施形態のようにモータ２１をコラム１５の上面側に設けることが好ましい。
【００６６】
そして、本実施形態では、モータ２１の近傍、すなわち、コラム上面１５ａに貯留部４４を形成することにより、貯留部４４内の潤滑油４２によりモータ２１から発生する熱を吸収して、モータ２１からコラム１５に伝わる熱を減少させることができる。このため、図１１中に示したようなコラム１５の上端部の熱変形量を大幅に低減させることができる。その結果、キャリッジ１６をコラム１５の上端部側まで移動させた場合であっても、ワークＷの真円度の測定精度の低下が抑えられる。すなわち、本実施形態の貯留部４４によって、コラム１５の熱変形に起因するワークＷの測定精度の低下が抑えられる。
【００６７】
＜第３の効果＞
図１２は、貯留部４４から供給される潤滑油４２によりコラム１５の温度が均一化されることを説明するための説明図である。既述の通り、モータ２１から発生した熱は、貯留部４４内に貯留されている潤滑油４２に吸収される。
【００６８】
そして、図１２に示すように、貯留部４４から各供給溝４５を介して各摺動面４０に熱を貯めた潤滑油４２が供給され、その後、各摺動面４０の全領域（略全領域を含む）が潤滑油４２によって覆われると、各摺動面４０の全領域が潤滑油４２によって温められる。その結果、コラム１５のモータ２１が設けられている上端部側の温度が高くなる一方、ベース１２に固定されている下端部側の温度が低くなるというようなコラム１５の上下方向の温度のばらつきが低減される。その結果、コラム１５の温度分布のばらつきに起因する熱膨張変形、或いはコラム１５が複数の異なる金属製の柱状部材で構成されている場合のバイメタル効果による熱変形を低減することができる。その結果、コラム１５の熱変形に起因するワークＷの測定精度の低下がより抑えられる。
【００６９】
以上のように、本実施形態の真円度測定装置１０は、コラム上面１５ａに潤滑油４２の貯留部４４及び各供給溝４５を形成することにより、各摺動面４０に対してそれぞれ供給される潤滑油４２の供給量のばらつき低減と、コラム１５の熱変形量の低減とが図れる。その結果、ワークＷの測定精度を低下させることなく高精度な測定を可能にしつつ、コラム１５の各摺動面４０に対する潤滑油４２の供給を低コストに行うことができる。
【００７０】
［真円度測定装置の他実施形態］
次に、上記実施形態の真円度測定装置１０の他実施形態１〜４について説明を行う。ここで、他実施形態１〜３は、上記実施形態の真円度測定装置１０と基本的に同じ構成であるので、上記実施形態からの変更点についてのみ説明を行う。また、他実施形態４は、上記実施形態の真円度測定装置１０とは異なる測定方式を採用している。なお、他実施形態１〜４において、上記実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【００７１】
＜他実施形態１＞
図１３は、他実施形態１の各供給溝４５を示した上面図である。上記実施形態では、各供給溝４５の長さ及び幅（断面積）を一致させることで、各供給溝４５を介して各摺動面４０にそれぞれ供給される潤滑油４２の供給量のばらつきを低減させているが、貯留部４４内は各供給溝４５を介して外部に連通しているので完全な密閉空間とはならない。このため、貯留部４４の形状、及び各供給溝４５の配置によってはパスカルの原理が成り立たない場合があり、このような場合、供給溝４５毎の潤滑油４２の供給量にばらつきが生じるおそれがある。
【００７２】
このため、図１３に示すように、上記実施形態において各供給溝４５の形状（幅及び長さ等の溝断面積の大きさに係る形状）をそれぞれ調整して、各供給溝４５から各摺動面４０にそれぞれ供給される潤滑油４２の量を一致させる。例えば、供給口部４６から供給溝４５までの距離が長くなるのに応じて、供給溝４５から摺動面４０に供給される潤滑油４２の供給量が減少する場合、前述の距離が長くなるのに応じて供給溝４５の幅を、Ｄ１からＤ２を経てＤ３（Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３）まで段階的に増加させてもよい。また、各供給溝４５の幅を段階的に増加させる代わりに或いはこれに合わせて、前述の距離が長くなるのに応じて供給溝４５の長さを段階的に短くしてもよい。
【００７３】
さらに、各供給溝４５から各摺動面４０にそれぞれ供給される潤滑油４２の供給を実験或いはシミュレーションで求めて、この結果に従って各供給溝４５の形状をそれぞれ調整することで、各供給溝４５から各摺動面４０にそれぞれ供給される潤滑油４２の量を一致させてもよい。
【００７４】
＜他実施形態２＞
図１４は、他実施形態２のコラム上面１５ａの上面図である。上記実施形態では、コラム上面１５ａのほぼ全領域に１つの貯留部４４を形成し、この貯留部４４から６箇所の各供給溝４５に対して潤滑油４２を供給している。これに対して、例えば図１４に示すように、他実施形態２では、コラム上面１５ａの両端部（コラム１５の横側面側の両端部）に貯留部４４Ａを２箇所形成すると共に、カバー４１に各貯留部４４Ａにそれぞれ対応する供給口部４６を設けて、各貯留部４４Ａからそれぞれ３箇所の供給溝４５に潤滑油４２を供給してもよい。なお、貯留部４４Ａはコラム上面１５ａに３箇所以上形成してもよく、さらに個々の貯留部４４Ａに接続する供給溝４５の数は適宜変更してもよい。
【００７５】
このように複数の貯留部４４Ａを形成することで、上記実施形態で説明した大きな貯留部４４を形成するスペースがコラム上面１５ａに存在していない場合であっても、コラム上面１５ａから各摺動面４０に潤滑油４２を供給することができる。また、貯留部４４Ａの形状及び配置の選択肢を広げることができる。
【００７６】
さらに、コラム１５が複数の柱状部材を接続して構成される場合、複数の柱状部材の上面に跨るような貯留部４４（図４参照）を形成する際には、柱状部材毎に形成される貯留部４４の各部分の位置を高精度に合わせる必要が生じる。これに対して、他実施形態２では１つの柱状部材に１つの貯留部４４Ａを形成すればよいので、柱状部材毎の位置合わせを考慮する必要がなく、貯留部４４Ａの形成を簡単に行うことができる。
【００７７】
＜他実施形態３＞
図１５は、上記実施形態の供給溝４５とは異なる他実施形態３の供給溝４５Ａ及び供給溝４５Ｂの断面図である。上記実施形態では、潤滑油供給部４７から貯留部４４内の潤滑油４２に加えられる圧力により、貯留部４４内の潤滑油４２を各供給溝４５から各摺動面４０に供給しているが、他実施形態３では、貯留部４４内の潤滑油４２に圧力を加える代わりに、毛細管現象を利用して各摺動面４０に潤滑油４２を供給する。
【００７８】
図１５に示すように、供給溝４５Ａ及び供給溝４５Ｂは、溝の幅を細く形成することで、毛細管現象により貯留部４４内の潤滑油４２を吸引して対応する摺動面４０へ潤滑油４２を供給する。また、供給溝４５Ａ及び供給溝４５Ｂの内壁面には、溝の形成方向に沿って複数の細溝４８が形成されている。これにより、毛細管圧力をさらに高めることができるので、供給溝４５Ａ及び供給溝４５Ｂによる摺動面４０への潤滑油４２の供給量を増加させることができる。
【００７９】
なお、供給溝４５Ａ及び供給溝４５Ｂの内壁面に細溝４８を形成する代わりに、例えば、供給溝４５Ａ及び供給溝４５Ｂ内にメッシュ材、結束した極細線、又は多孔質材等を配置して、毛細管圧力を高めるようにしてもよい。
【００８０】
このように、毛細管現象を利用して摺動面４０に潤滑油４２を供給可能な供給溝４５Ａ又は供給溝４５Ｂをコラム上面１５ａに形成することで、既述の図７に示した制御装置２５（供給制御部２５ｃ）で潤滑油４２の供給制御を行うことなく、摺動面４０に潤滑油４２を常時供給することができる。特に真円度測定装置１０を常時稼働させる必要がある場合に、各摺動面４０への潤滑油４２の供給制御に係る構成（図７の制御装置２５）が不要となる。なお、この場合には、潤滑油４２を貯留した貯留タンク（不図示）を真円度測定装置１０の上方に配置し、この貯留タンクから貯留部４４内に潤滑油４２を常時供給してもよい。
【００８１】
＜他実施形態４＞
上記実施形態では、載物台１３（テーブル）に載置されたワークＷを回転させながら真円度測定を行うテーブル回転式の真円度測定装置１０について説明したが、例えば図１６に示すように、載物台１３（ワークＷ）を回転させる代わりに検出器７４（図１６参照）を回転させる検出器回転型の真円度測定装置５０にも本発明を適用可能である。ここで、図１６は、検出器回転型の真円度測定装置５０の斜視図である。
【００８２】
真円度測定装置５０において、ベース５２は、最下部に配置され、装置の各部を一体的に支持する。また、ベース５２は、上面が水平となるように傾き調整されて所望の測定台等の上に載置される。このベース５２の上面側にはＸＹテーブル５４が配置され、ＸＹテーブル５４の後方にはコラム５６が設けられている。
【００８３】
ＸＹテーブル５４は、不図示の支持機構によりベース５２に対して水平方向（ＸＹ軸方向）に移動自在に支持される。また、ＸＹテーブル５４は、その上側に水平なテーブル面を有する。このテーブル面上には、測定対象となるワークＷが載置される。
【００８４】
コラム５６は、四角柱状に形成されており、その下端部がベース５２に固定され、且つ上下方向（鉛直方向、Ｚ軸方向）に延びた形状を有している。このコラム５６の前面には、Ｚガイド５８が設置される。
【００８５】
Ｚガイド５８は、例えば平行する２本の長手状のガイドレール５８Ａ，５８Ｂを有する。これらガイドレール５８Ａ，５８Ｂは、コラム５６の前面において上下方向に沿って設けられている。このＺガイド５８により、コラム５６の前面に沿ってキャリッジ６０が上下方向に移動自在に支持される。
【００８６】
キャリッジ６０は、不図示のキャリッジ昇降用のモータ等により駆動される移動機構により上下方向に移動する。ここで、キャリッジ６０を上下方向に移動させる移動機構及びモータは、例えば上記実施形態（図２参照）と基本的に同じものが用いられる。この場合、モータは、コラム５６のコラム上面に取り付けられる。なお、真円度測定装置５０では、モータをキャリッジ６０内に設けてもよく、この場合には、キャリッジ６０を上下方向に移動させる移動機構の種類を上記実施形態とは異ならせてもよい。このような検出器回転型の真円度測定装置５０で採用されているキャリッジ昇降用のモータ及び移動機構の配置及び構成については公知技術であるため、ここでは詳細な説明は省略する。
【００８７】
Ｚテーブル６２は、スピンドル６４を回転自在に支持すると共に、このスピンドル６４を回転させるモータ等のスピンドル駆動機構（不図示）を内蔵する。
【００８８】
スピンドル６４は、スピンドル駆動機構（不図示）の駆動力によりスピンドル６４の中心軸の周りに回転する。スピンドル６４の中心軸は、ワークＷ（ＸＹテーブル５４）に対して回転する後述の検出器７４の回転中心（回転軸）となる。このスピンドル６４の下端部には支持アーム６６が設けられている。
【００８９】
支持アーム６６は、水平方向に延びた形状を有し、その中央部がスピンドル６４に固定されている。また、支持アーム６６は、その下面側においてスライドブロック６８を水平方向に移動自在に支持している。
【００９０】
スライドブロック６８は、手動又は電動で支持アーム６６の下面に沿って水平方向に直線移動する。このスライドブロック６８の下側には鉛直方向に延びる検出器ホルダ７０が設けられている。
【００９１】
検出器ホルダ７０は、柱状に形成されており、その上端側がスライドブロック６８にネジなどにより固定される。この検出器ホルダ７０の下端側には、検出器７４が設けられている。検出器７４は、ワークＷに接触させる測定子７６を有し、測定子７６の先端の基準位置からの水平方向の変位量を検出する。
【００９２】
上記構成の真円度測定装置５０では、ワークＷをＸＹテーブル５４の上に載置した状態で、ＸＹテーブル５４を駆動してワークＷの測定部分の中心を検出器７４の回転中心に位置合わせした後、スピンドル６４により検出器７４を回転させてワークＷの円周を検出器７４により測定し、この測定データからワークＷの真円度を算出する。
【００９３】
このような検出器回転型の真円度測定装置５０においても、キャリッジ６０が摺動するコラム５６の摺動面（Ｚガイド５８の表面）等に潤滑油４２を供給する必要があり、上記実施形態で説明した貯留部４４及び供給溝４５（図１６では図示を省略）をコラム５６のコラム上面に形成することで、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００９４】
［その他］
上記各実施形態では、コラム１５の摺動面４０（コラム５６の摺動面も同様、以下同じ）に、潤滑油４２を供給しているが、潤滑油４２の代わりに、グリス等の公知の各種潤滑剤を用いてもよい。
【００９５】
上記各実施形態では、ワークＷの表面形状を測定する表面形状測定装置の一例として、ワークＷの真円度を測定する真円度測定装置１０等を例に挙げて説明したが、本発明は真円度測定装置に限定されるものではない。例えばワークＷの真直度、平行度、直角度、及び表面粗さ等のワークＷの各種の表面形状を測定する各種の表面形状測定装置であって、ベース上に立設された上下方向に延びるコラムと、コラムに支持されたキャリッジと、キャリッジに支持された検出器と、を備える各種の表面形状測定装置に本発明を適用可能である。
【符号の説明】
【００９６】
１０，５０…真円度測定装置，１２、５２…ベース，１５、５６…コラム，１５ａ…コラム上面，１６，６０…キャリッジ，１９，７４…検出器，２１…モータ，２５…制御装置，２５ｃ…供給制御部，３０…リードスクリュウ，３９…摺動材，４０…摺動面，４２…潤滑油，４４，４４Ａ…貯留部，４５，４５Ａ，４５Ｂ…供給溝，４７…潤滑油供給部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2018048819.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2018048819.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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