(57)【要約】【課題】インジケータの測定子とインジケータ検査機の測定子との接触状態の変動の影響を含んだインジケータの指示値のばらつきを検査可能とすること。【解決手段】インジケータ検査機１００は、スピンドル１５を変位させたときのインジケータ１０の表示値に基づいて、インジケータ１０の精度を検査する。インジケータ検査機１００は、インジケータ１０のスピンドル１５を変位させるために昇降自在に設けられた測定スピンドル１４０と、測定スピンドル１４０の先端に設けられ、インジケータ１０のスピンドル１５の先端に設けられたインジケータ測定子１６と接触する測定子１４１と、測定スピンドル１４０を駆動する駆動機構１８０と、測定スピンドル１４０の速度を所定の周期で変化させながら測定子１４１とインジケータ測定子１６とを接触させるように駆動機構１８０を制御する制御部１６０と、を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象であるインジケータのスピンドルを変位させたときの前記インジケータの表示値に基づいて、前記インジケータの精度を検査するインジケータ検査機であって、
前記インジケータのスピンドルを変位させるために昇降自在に設けられた測定スピンドルと、
前記測定スピンドルの先端に設けられ、前記インジケータのスピンドルの先端に設けられたインジケータ測定子と接触する測定子と、
前記測定スピンドルを駆動する駆動機構と、
前記測定スピンドルの速度を所定の周期で変化させながら前記測定子と前記インジケータ測定子とを接触させるように前記駆動機構を制御する制御部と、を備える、
インジケータ検査機。
【請求項２】
前記制御部は、前記測定スピンドルが、前記インジケータ検査機が有する固有振動数で振動しつつ昇降するように、前記駆動機構を制御する、
請求項１に記載のインジケータ検査機。
【請求項３】
前記測定スピンドルの位置を検出する検出機構を備え、
前記制御部は、前記測定スピンドルの速度と検出した前記測定スピンドルの位置とに基づいて、前記測定スピンドルの動作をフィードバック制御する、
請求項２に記載のインジケータ検査機。
【請求項４】
前記駆動機構は、
モータと、
前記モータによって駆動されることで昇降可能な可動部と、
前記モータの回転速度を検出する速度検出器と、を備え、
前記測定スピンドルは前記可動部に連結され、
前記制御部は、前記速度検出器が検出した前記モータの回転速度と検出した前記測定スピンドルの位置とに基づいて、前記測定スピンドルの動作をフィードバック制御する、
請求項３に記載のインジケータ検査機。
【請求項５】
前記制御部は、
前記測定スピンドルの目標位置を指定する指令に応じて、前記測定スピンドルに与える変位量を指定する変位指令を出力する変位量指定器と、
前記変位指令と、前記検出機構が検出した前記測定スピンドルの位置と、に基づいて、前記測定スピンドルの速度を指定する速度指令を出力する位置補償器と、
前記速度指令と、前記速度検出器が検出した前記モータの回転速度と、に基づいて、前記モータに与える電流を指定する電流指令を出力する速度補償器と、
前記電流指令が入力される電流補償器と、
入力が前記電流補償器の出力と接続され、前記電流補償器で補償された電流指令を増幅して前記モータへ出力するとともに、前記電流補償器の入力へ前記モータへの電流値をフィードバックさせる増幅器と、を備え、
前記位置補償器のゲインは、前記測定スピンドルが、前記インジケータ検査機が有する固有振動数で振動しつつ昇降するように設定される、
請求項４に記載のインジケータ検査機。
【請求項６】
前記駆動機構は、
前記測定スピンドルを段階的に昇降させるステップ動作を行う、
請求項１に記載のインジケータ検査機。
【請求項７】
前記駆動機構は、
ステッピングモータと、
前記ステッピングモータによって駆動されることで昇降可能な可動部と、を備え、
前記測定スピンドルは前記可動部に連結される、
請求項６に記載のインジケータ検査機。
【請求項８】
前記駆動機構は、
モータと、
前記モータによって駆動されることで昇降可能な可動部と、を備え、
前記制御部は、ステップ動作を行うように前記モータを制御する、
請求項６に記載のインジケータ検査機。
【請求項９】
発生させた振動を前記測定スピンドルに伝達可能に構成された振動機構を更に備える、
請求項１に記載のインジケータ検査機。
【請求項１０】
前記インジケータの指示値を複数回測定することで、前記インジケータの指示値の繰り返し精度を検査する場合、
前記制御部は、前記複数回の測定のそれぞれの間で、当該インジケータ検査機の前記測定子と前記インジケータの測定子との接触が維持されるように、前記スピンドルを昇降させる、
請求項１乃至９のいずれか一項に記載のインジケータ検査機。
【請求項１１】
前記インジケータの指示値を複数回測定することで、前記インジケータの指示値の繰り返し精度を検査する場合、
前記制御部は、前記複数回の測定のそれぞれの間で、当該インジケータ検査機の前記測定子と前記インジケータの測定子とが離隔するように、前記スピンドルを昇降させる、
請求項１乃至９のいずれか一項に記載のインジケータ検査機。
【請求項１２】
検査対象であるインジケータのスピンドルを変位させるために昇降自在に設けられた測定スピンドルと、前記測定スピンドルの先端に設けられ、前記インジケータのスピンドルの先端に設けられたインジケータ測定子と接触する測定子と、前記測定スピンドルを駆動する駆動機構と、を有するインジケータ検査機において、前記インジケータのスピンドルを変位させたときの前記インジケータの表示値に基づいて、前記インジケータの精度を検査するインジケータの検査方法であって、
前記測定スピンドルの速度を所定の周期で変化させながら前記測定子と前記インジケータ測定子とを接触させるように前記駆動機構を制御する、
インジケータの検査方法。
【請求項１３】
検査対象であるインジケータのスピンドルを変位させるために昇降自在に設けられた測定スピンドルと、前記測定スピンドルの先端に設けられ、前記インジケータのスピンドルの先端に設けられたインジケータ測定子と接触する測定子と、前記測定スピンドルを駆動する駆動機構と、前記測定スピンドルの速度を所定の周期で変化させながら前記測定子と前記インジケータ測定子とを接触させるように前記駆動機構を制御する制御部と、を有するインジケータ検査機において、前記インジケータのスピンドルを変位させたときの前記インジケータの表示値に基づいて、前記インジケータの精度を検査するインジケータの検査プログラムであって、
前記測定スピンドルの速度を所定の周期で変化させながら前記測定子と前記インジケータ測定子とを接触させるように前記駆動機構を制御する処理を、前記制御部に実行させる、
インジケータの検査プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インジケータ検査機とその検査方法及び検査プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイヤルゲージなどのインジケータの計測特性には、指示誤差や繰り返し精度などのいくつかの測定項目がある。この中で、繰り返し精度を検査する場合、例えば日本工業規格（ＪＩＳ：Japanese Industrial Standards）では、リフティング用レリーズ等を使用してダイヤルゲージのスピンドルをリフティングした後、緩急をつけて測定台へ向けて落下させ、ダイヤルゲージのスピンドル先端の測定子とこの測定台とが接触、静止したときのダイヤルゲージの指示値のばらつきを求める測定方法が推奨されている。従って、インジケータ検査機を使用する場合は、インジケータ検査機の測定子が上記測定台と見なされる。この測定方法は、ダイヤルゲージの測定子によるばらつきとスピンドルのガタによるばらつきとを検出するのに有効である。
【０００３】
ダイヤルゲージのスピンドルの持ち上げ及び落下が繰り返されると、ダイヤルゲージの測定子とインジケータ検査機の測定子とが複数回接触する。そのため、ダイヤルゲージの測定子とインジケータ検査機の測定子との接触状態には、接触の都度にばらつきが生じる。このばらつきが、ダイヤルゲージの測定子によるばらつきに対応する。
【０００４】
また、ダイヤルゲージの測定子を急激に落下させ、ダイヤルゲージの測定子がインジケータ検査機の測定子に接触したときの衝撃により、ダイヤルゲージには振動が生じる。この振動によって、ダイヤルゲージのスピンドルとスピンドルが挿通されたステムとの間のクリアランス（いわゆるガタ）に起因して、スピンドルの保持状態に相違が生じる。これにより、ダイヤルゲージの指示値のばらつきが生じる。このばらつきが、ガタによるばらつきに対応する。
【０００５】
インジケータの精度検査には、例えば直動機構を有したゲージ検査機が用いられる（特許文献１）。このゲージ検査機では、ゲージ検査機の測定子が自動で昇降することで、ダイヤルゲージを手動で落下させることなく、ダイヤルゲージのばらつきを検査できる。これにより、より短時間で効率的にダイヤルゲージの検査を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１２２４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の直動機構を有するインジケータ検査機（ゲージ検査機）は、インジケータの指示誤差の測定には好適であるが、以下の理由により、繰り返し精度の測定を行う上で問題が有った。直動機構を有したインジケータ検査機では、インジケータ検査機のスピンドルが回転することなく昇降するため、インジケータの測定子とインジケータ検査機の測定子との接触状態は概ね一定となってしまうので、上述の測定子によるばらつきが生じにくい。そのため、繰り返し測定の精度は制限される。
【０００８】
また、上記の直動機構を有するインジケータ検査機でガタによるばらつきを検出するには、自由落下時よりも大きな加速度でインジケータ検査機のスピンドルを駆動することが考え得る。この場合、原理的にはリフティングレバーを用いた測定方法と同様の動作が可能である。しかし、実際に重力加速度を超える動作を可能とするには、高コストな駆動機構（モータ等）が必要であり、その実現は困難である。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、インジケータの測定子とインジケータ検査機の測定子との接触状態の変動の影響を含んだインジケータの指示値のばらつきを検査可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様であるインジケータ検査機は、
検査対象であるインジケータのスピンドルを変位させたときの前記インジケータの表示値に基づいて、前記インジケータの精度を検査するインジケータ検査機であって、
前記インジケータのスピンドルを変位させるために昇降自在に設けられた測定スピンドルと、
前記測定スピンドルの先端に設けられ、前記インジケータのスピンドルの先端に設けられたインジケータ測定子と接触する測定子と、
前記測定スピンドルを駆動する駆動機構と、
前記測定スピンドルの速度を所定の周期で変化させながら前記測定子と前記インジケータ測定子とを接触させるように前記駆動機構を制御する制御部と、を有するものである。
【００１１】
本発明の第２の態様であるインジケータ検査機は、上記のインジケータ検査機であって、
前記制御部は、前記測定スピンドルが、前記インジケータ検査機が有する固有振動数で振動しつつ昇降するように、前記駆動機構を制御する、ものである。
【００１２】
本発明の第３の態様であるインジケータ検査機は、上記のインジケータ検査機であって、
前記測定スピンドルの位置を検出する検出機構を有し、
前記制御部は、前記測定スピンドルの速度と検出した前記測定スピンドルの位置とに基づいて、前記測定スピンドルの動作をフィードバック制御する、ものである。
【００１３】
本発明の第４の態様であるインジケータ検査機は、上記のインジケータ検査機であって、
前記駆動機構は、
モータと、
前記モータによって駆動されることで昇降可能な可動部と、
前記モータの回転速度を検出する速度検出器と、を有し、
前記測定スピンドルは前記可動部に連結され、
前記制御部は、前記速度検出器が検出した前記モータの回転速度と検出した前記測定スピンドルの位置とに基づいて、前記測定スピンドルの動作をフィードバック制御する、ものである。
【００１４】
本発明の第５の態様であるインジケータ検査機は、上記のインジケータ検査機であって、
前記制御部は、
前記測定スピンドルの目標位置を指定する指令に応じて、前記測定スピンドルに与える変位量を指定する変位指令を出力する変位量指定器と、
前記変位指令と、前記検出機構が検出した前記測定スピンドルの位置と、に基づいて、前記測定スピンドルの速度を指定する速度指令を出力する位置補償器と、
前記速度指令と、前記速度検出器が検出した前記モータの回転速度と、に基づいて、前記モータに与える電流を指定する電流指令を出力する速度補償器と、
前記電流指令が入力される電流補償器と、
入力が前記電流補償器の出力と接続され、前記電流補償器で補償された電流指令を増幅して前記モータへ出力するとともに前記電流補償器の入力へ前記モータへの電流値をフィードバックさせる増幅器と、を有し、
前記位置補償器のゲインは、前記測定スピンドルが、前記インジケータ検査機が有する固有振動数で振動しつつ昇降するように設定される、ものである。
【００１５】
本発明の第６の態様であるインジケータ検査機は、上記のインジケータ検査機であって、
前記駆動機構は、前記測定スピンドルを段階的に昇降させるステップ動作を行う、ものである。
【００１６】
本発明の第７の態様であるインジケータ検査機は、上記のインジケータ検査機であって、
前記駆動機構は、
ステッピングモータと、
前記ステッピングモータによって駆動されることで昇降可能な可動部と、を有し、
前記測定スピンドルは前記可動部に連結される、ものである。
【００１７】
本発明の第８の態様であるインジケータ検査機は、上記のインジケータ検査機であって、
前記駆動機構は、
モータと、
前記モータによって駆動されることで昇降可能な可動部と、を有し、
前記制御部は、ステップ動作を行うように前記モータを制御する、ものである。
【００１８】
本発明の第９の態様であるインジケータ検査機は、上記のインジケータ検査機であって、
発生させた振動を前記測定スピンドルに伝達可能に構成された振動機構を更に有する、ものである。
【００１９】
本発明の第１０の態様であるインジケータ検査機は、上記のインジケータ検査機であって、
前記インジケータの指示値を複数回測定することで、前記インジケータの指示値の繰り返し精度を検査する場合、
前記制御部は、前記複数回の測定のそれぞれの間で、当該インジケータ検査機の前記測定子と前記インジケータの測定子との接触が維持されるように、前記スピンドルを昇降させる、ものである。
【００２０】
本発明の第１１の態様であるインジケータ検査機は、上記のインジケータ検査機であって、
前記インジケータの指示値を複数回測定することで、前記インジケータの指示値の繰り返し精度を検査する場合、
前記制御部は、前記複数回の測定のそれぞれの間で、当該インジケータ検査機の前記測定子と前記インジケータの測定子とが離隔するように、前記スピンドルを昇降させる、ものである。
【００２１】
本発明の第１２の態様であるインジケータ検査方法は、
検査対象であるインジケータのスピンドルを変位させるために昇降自在に設けられた測定スピンドルと、前記測定スピンドルの先端に設けられ、前記インジケータのスピンドルの先端に設けられたインジケータ測定子と接触する測定子と、前記測定スピンドルを駆動する駆動機構と、を有するインジケータ検査機において、前記インジケータのスピンドルを変位させたときの前記インジケータの表示値に基づいて、前記インジケータの精度を検査するインジケータの検査方法であって、
前記測定スピンドルの速度を所定の周期で変化させながら前記測定子と前記インジケータ測定子とを接触させるように前記駆動機構を制御する、ものである。
【００２２】
本発明の第１３の態様であるインジケータ検査プログラムは、
検査対象であるインジケータのスピンドルを変位させるために昇降自在に設けられた測定スピンドルと、前記測定スピンドルの先端に設けられ、前記インジケータのスピンドルの先端に設けられたインジケータ測定子と接触する測定子と、前記測定スピンドルを駆動する駆動機構と、前記測定スピンドルの速度を所定の周期で変化させながら前記測定子と前記インジケータ測定子とを接触させるように前記駆動機構を制御する制御部と、を有するインジケータ検査機において、前記インジケータのスピンドルを変位させたときの前記インジケータの表示値に基づいて、前記インジケータの精度を検査するインジケータの検査プログラムであって、
前記測定スピンドルの速度を所定の周期で変化させながら前記測定子と前記インジケータ測定子とを接触させるように前記駆動機構を制御する処理を、前記制御部に実行させる、ものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、インジケータの測定子とインジケータ検査機の測定子との接触状態の変動の影響を含んだインジケータの指示値のばらつきを検査可能である。
【００２４】
本発明の上述及び他の目的、特徴、及び長所は以下の詳細な説明及び付随する図面からより完全に理解されるだろう。付随する図面は図解のためだけに示されたものであり、本発明を制限するためのものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施の形態１にかかるインジケータ検査機の外観を示す図である。
【図２】実施の形態１にかかるインジケータ検査機にインジケータをセットした状態を示す図である。
【図３】インジケータの構成例を示す図である。
【図４】実施の形態１にかかるインジケータ検査機の内部の基本構造を示す図である。
【図５】実施の形態１にかかるインジケータ検査機の内部の構造を模式的に示す図である。
【図６】インジケータの検査における指針の動きを示す図である。
【図７】実施の形態１にかかる制御部の構成を模式的に示す図である。
【図８】実施の形態２にかかるインジケータ検査機の内部構造を模式的に示す図である。
【図９】実施の形態３にかかるインジケータ検査機の内部構造を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面においては、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。
【００２７】
実施の形態１
実施の形態１にかかるインジケータ検査装置ついて説明する。図１に実施の形態１にかかるインジケータ検査機１００の外観を示し、図２に実施の形態１にかかるインジケータ検査機１００にインジケータ１０をセットした状態を示す。
【００２８】
インジケータ検査機１００は、インジケータ１０を固定的に保持するためのブラケット部１１０を有する。ブラケット部１１０は、インジケータ１０のステム２０を挟み込むことでインジケータ１０を固定的に保持することができるように構成される。インジケータ１０のサイズは様々であるため、ブラケット部１１０は高さ位置を変えられるように昇降自在に設けられる。
【００２９】
この例では、バックボード１２０が筐体１３０の上に立設されている。バックボード１２０には、ブラケット部１１０を案内するガイドレール１２１が設けられている。これにより、ブラケット部１１０は、ガイドレール１２１に沿って昇降可能に、換言すれば上下方向に移動可能に保持される。また、ブラケット部１１０の位置は、ハンドル１１１を操作することで固定することができる。
【００３０】
ここで、インジケータ１０の構成例について説明する。図３に、インジケータ１０の構成例を示す。インジケータ１０は、円筒形の筐体部１１、昇降可能に設けられたスピンドル１５、筐体部１１に突設されたステム２０を有する。筐体部１１の前面には文字盤（表示部）１２がある。筐体部１１の内部には、スピンドル１５の変位を拡大して指針１３に伝える歯車機構（不図示）がある。スピンドル１５の下端にはインジケータ測定子１６が設けられている。ステム２０は、スピンドル１５を摺動可能に支持するものである。スピンドル１５は筐体部１１を貫通しており、スピンドル１５の上端が筐体部１１から突き出る。そこで、スピンドル１５の上端部を保護するため、筐体部１１の側面にはキャップ２１が設けられている。
【００３１】
次いで、図４に実施の形態１にかかるインジケータ検査機１００の内部の基本構造を示し、図５に実施の形態１にかかるインジケータ検査機１００の内部の構造を模式的に示す。インジケータ検査機１００は、台部１３６に載置された筐体１３０の内部に上下方向に進退可能に設けられた測定スピンドル１４０を有する。図４に示すように、筐体１３０の内部には、駆動機構１８０が設けられており、駆動機構１８０は測定スピンドル１４０が上下方向に移動可能に構成されている。
【００３２】
図５に示すとおり、駆動機構１８０は、モータ１３１とボールネジ１３２とを有する。モータ１３１の動力によってボールネジ１３２の送りネジ１３２Ａが回転することで、回り止めされたナットを含む可動部１３２Ｂと連結された測定スピンドル１４０が上下方向に移動する。なお、駆動機構としては、シャフトとツイストローラとで構成される摩擦駆動方式など、ボールねじ以外の他の直動駆動機構を用いてもよい。
【００３３】
測定スピンドル１４０の上下方向の位置及び変位は、リニアエンコーダ１３４によって検出可能に構成される。この例では、可動部１３２Ｂにスケール１３４Ａが取り付けられており、検出器１３４Ｂがスケール１３４Ａの移動を検出することで、測定スピンドル１４０の上下方向の位置及び変位を検出することができる。
【００３４】
測定スピンドル１４０は、インジケータ１０のインジケータ測定子１６と接触する測定子１４１がその上端に設けられている。測定子１４１としては、インジケータ測定子１６と接触する面が平面であるフラット測定子を用いることができる。
【００３５】
次いで、本実施の形態にかかるインジケータ検査機１００のインジケータの検査手順について説明する。
【００３６】
基本測定
インジケータ１０の指示値が真の値からどれほどずれているかを検査する場合について検討する。図６に、インジケータの検査における指針の動きを示す。ここでは、インジケータ１０の変位の目標値を２０目盛の位置、目量は０．０１ｍｍとする。インジケータ検査機１００は、２０目盛（０．２０ｍｍ）よりもやや小さな値だけ、自動的に測定スピンドル１４０を上昇させる。その後、検査者がマニュアル操作で測定スピンドル１４０を上昇させ、インジケータ１０の指針１３が２０を指すように、測定スピンドル１４０の位置を調整する。マニュアル操作による測定スピンドル１４０の位置調整は、例えば、操作部１５０のスイッチ１５１やジョグダイヤル１５２で行うことが可能である。そして、マニュアル操作による位置調整後の測定スピンドル１４０の位置を、リニアエンコーダ１３４で測定し、測定した値をコンピュータ１７０に取り込んで記録する。同様の操作を、目標値を３０目盛（０．３０ｍｍ）、４０目盛（０．４０ｍｍ）・・・のように変えて行い、インジケータ１０の測定範囲全域における指示精度を計測する。
【００３７】
繰り返し精度測定
インジケータ１０の測定値の繰り返し精度を求めるため、各設定値について、インジケータ１０の上記の基本測定を所定回数繰り返す。インジケータ検査機１００では、測定スピンドル１４０、すなわち測定子１４１は、回転することなく昇降するのみである。そのため、単にインジケータ１０のインジケータ測定子１６と測定子１４１とを接触させると、繰り返し精度測定の各基本測定において、インジケータ１０のインジケータ測定子１６と測定子１４１と間の接触状態は概ね一定となってしまう。しかし、インジケータ１０で実際の測定を行う場合には、インジケータ１０のインジケータ測定子１６と被測定物との間の接触状態は測定の都度異なるため、繰り返し精度測定の各基本測定での接触状態が概ね一定となると、繰り返し精度測定での測定条件が実際の測定条件を再現できないこととなってしまう。
【００３８】
そこで、インジケータ検査機１００では、測定スピンドル１４０、すなわち測定子１４１を振動させながら、換言すれば、測定スピンドル１４０及び測定子１４１の移動速度を所定の周期で変動させながら、インジケータ１０のインジケータ測定子１６と接触させることで、インジケータ測定子１６と測定子１４１と間の接触状態にばらつきを生じさせる。本実施の形態では、モータ１３１の動作を制御することで、測定子１４１を振動させる。以下、具体的に説明する。
【００３９】
制御部１６０は、制御信号ＣＯＮ１により、モータ１３１の動作を制御可能に構成される。具体的には、制御部１６０は、検出器１３４Ｂが検出する測定スピンドル１４０の位置Ｐｄと速度検出器１３３が検出するモータの回転速度Ｖｄとを参照し、モータ１３１の動作をフィードバック制御する。
【００４０】
図７に、実施の形態１にかかる制御部１６０の構成を模式的に示す。制御部１６０は、変位量指定器１６１、位置補償器１６２、速度補償器１６３、電流補償器１６４及び増幅器１６５を有する。
【００４１】
変位量指定器１６１は、例えばコンピュータ１７０など外部の機器から、測定スピンドル１４０の位置を指定する位置情報Ｐが入力される。変位量指定器１６１は、入力された位置情報Ｐに基づいて、測定スピンドル１４０の位置を指定する位置指令Ｃ１を出力する。
【００４２】
位置補償器１６２は、入力された位置指令Ｃ１と、検出器１３４Ｂからフィードバックされる測定スピンドル１４０の位置Ｐｄとに基づいて、モータの回転速度を指定する速度指令Ｃ２を出力する。この例では、位置補償器１６２は、入力された位置指令Ｃ１から、検出器１３４Ｂからフィードバックされる測定スピンドル１４０の位置Ｐｄを減じた値に基づいて、速度指令Ｃ２を出力する。
【００４３】
速度補償器１６３は、速度指令Ｃ２と速度検出器１３３からフィードバックされたモータ１３１の回転速度Ｖｄとに基づいて、モータ１３１の回転速度を実現するためにモータ１３１に与える電流を指定する電流指令Ｃ３を出力する。この例では、速度補償器１６３は、速度指令Ｃ２からフィードバックされたモータ１３１の回転速度Ｖｄを減じた値に基づいて、電流指令Ｃ３を出力する。
【００４４】
電流補償器１６４は、電流指令Ｃ３と増幅器１６５からの電流フィードバック値ＦＢとに基づいて、モータ１３１に与える電流を制御する。電流補償器１６４の出力Ｃ４は増幅器１６５に入力される。増幅器１６５の出力はモータ１３１に接続されるとともに、その出力値である電流フィードバック値ＦＢが電流補償器１６４にフィードバックされる。ここでは、電流指令Ｃ３から増幅器１６５の電流フィードバック値ＦＢを減算した値が電流補償器１６４に入力される。これにより、増幅器１６５からモータへ出力される制御信号がフィードバック制御される。
【００４５】
以上の構成で実現される位置フィードバック制御においては、位置補償器１６２のゲインを高くすることで、高速かつ高精度に測定子１４１を目標位置へ移動させることができる。一方で、インジケータ検査機の各部は、質量、剛性や寸法に依存した固有振動数を有する。そのため、位置補償器１６２のゲインによっては、固有振動数での振動が生じ得る。この場合、固有振動数は概ね１０Ｈｚ以上であり、典型的には、数十〜数百Ｈｚ程度である。
【００４６】
本実施の形態では、この現象を利用し、位置補償器１６２のゲインを所望の値に設定することで意図的に一定の固有振動数での発振を生じさせ、測定子１４１を振動させる。これにより、測定子１４１が固有振動数で振動するので、繰り返し精度測定の各測定での接触状態を変化させることができる。このとき、位置補償器１６２のゲインは、上記のように、インジケータ１０のインジケータ測定子１６を測定子１４１に自由落下させる場合と同程度の衝撃を生じるような値に設定されることが望ましい。
【００４７】
以上、本構成によれば、繰り返し精度測定において、モータの動作を制御することによりインジケータ測定子１６と測定子１４１との接触状態を変化させることができる。これにより、接触状態が一定になることで生じる測定精度の低下を防止することができる。
【００４８】
また、本構成では、測定子１４１を振動させるための振動機構などを追加することなく、位置補償器１６２のゲインを設定するのみでよい。そのため、新たなコストを要することなく、容易に測定子１４１を振動させることができる点で有利であると言える。
【００４９】
さらに、インジケータ測定子１６を自由落下させる必要もないので、摩耗や打痕など測定子１４１のダメージを防止することも可能である。
【００５０】
実施の形態２
実施の形態２にかかるインジケータ検査機２００について説明する。図８に、実施の形態２にかかるインジケータ検査機２００の内部構造を模式的に示す。インジケータ検査機２００は、実施の形態１にかかるインジケータ検査機１００の駆動機構１８０に代えて、駆動機構２８０を有している。インジケータ検査機２００のその他の構成は、実施の形態１にかかるインジケータ検査機１００と同様である。
【００５１】
駆動機構２８０は、駆動機構１８０のモータ１３１をステッピングモータ２３１に置換した構成を有する。ステッピングモータ２３１は、制御部１６０によって制御され、回転方向に段階的に動くステップ動作を行う。この際、ステッピングモータ２３１のステップ動作においては、回転と停止が繰り返されることとなる。そのため、各ステップでの回転速度は、ステッピングモータ２３１の全体的な回転運動の平均回転速度よりも高くなることが理解できる。そのため、ステッピングモータ２３１によって測定スピンドル１４０を昇降させると、測定子１４１は、各ステップでの回転速度にてインジケータ測定子１６と衝突することとなる。これにより、ステッピング動作を伴わないモータ１３１を用いる場合と比べて、インジケータ測定子１６と測定子１４１と接触状態を変化させることができる。これにより、接触状態が一定になることで生じる測定精度の低下を防止することができる。
【００５２】
なお、ステッピングモータ２３１のステップ動作の各ステップでの回転速度は、上記のように、インジケータ１０のインジケータ測定子１６を測定子１４１に自由落下させる場合と同程度の衝撃を生じるような速度に設定されることが望ましい。
【００５３】
なお、ここでは、ステッピングモータを用いるものとして説明したが、例えば実施の形態１にかかるインジケータ検査機１００において、制御部１６０がモータ１３１に与える電流を制御することで、モータ１３１に擬似的にステッピング動作を行わせてもよい。
【００５４】
本構成で用いたステッピングモータは開ループ制御で駆動可能であるので、実施の形態１にかかるインジケータ検査機１００における閉ループ制御と比べて、制御方式及び制御機構を簡易化することも可能である。
【００５５】
実施の形態３
実施の形態３にかかるインジケータ検査機３００について説明する。図９に、実施の形態３にかかるインジケータ検査機３００の内部構造を模式的に示す。インジケータ検査機３００は、実施の形態１にかかるインジケータ検査機１００に振動機構３９０を追加した構成を有する。インジケータ検査機３００のその他の構成は、実施の形態１にかかるインジケータ検査機１００と同様である。
【００５６】
振動機構３９０は、例えば水晶振動子などの振動を発生させる振動発生手段を含み、発生させた振動を測定スピンドル１４０に伝達可能に構成される。この例では、振動機構３９０は、測定スピンドル１４０に取り付けられている。振動機構３９０は、制御部１６０が制御信号ＣＯＮ２によって制御することができる。
【００５７】
振動機構３９０が振動している状態で測定スピンドル１４０を昇降させると、測定子１４１は振動機構３９０によって振動しながら昇降することとなる。これにより、測定子１４１がインジケータ測定子１６と接触するときに、測定子１４１の振動、すなわち所定の周波数の速度変化によって、インジケータ測定子１６と測定子１４１との接触状態を測定毎に変化させることができる。これにより、日本工業規格が推奨するレリーズを使用した検査方法と同様に、実際に被測定物を測定するときのインジケータ測定子１６と測定子１４１との接触状態を疑似的に再現できるので、より確度の高いインジケータ１０の測定精度を検査して評価することが可能となる。
【００５８】
なお、振動機構３９０の振動の周波数は、上記のように、インジケータ測定子１６を測定子１４１に自由落下させる場合と同程度の衝撃を生じるような速度に設定されることが望ましい。また、測定子１４１を効率的に振動させる観点からは、振動機構３９０の振動の方向は測定スピンドル１４０の中心軸方向で、周波数はインジケータ検査機１００が有する固有振動数に一致させてもよい。
【００５９】
その他の実施の形態
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、制御部１６０は、測定スピンドル１４０を所定の周期で振動させつつ測定スピンドル１４０を昇降させて、繰り返し精度の検査のために複数回の測定を行う。このとき、複数回の測定のそれぞれの間で、インジケータ測定子１６と測定子１４１とが接触を維持したままとなるように、測定スピンドル１４０を昇降させてもよい。この場合、接触は維持されているものの、測定スピンドル１４０が振動することで、インジケータ測定子１６と測定子１４１との接触状態は測定ごとに変化することで、実際に被測定物を測定するときの接触状態を疑似的に再現できるので、検査精度の信頼性を向上させることができる。また、複数回の測定のそれぞれの間で、インジケータ測定子１６と測定子１４１とが物理的に離隔するように、測定スピンドル１４０を昇降させてもよい。この場合、インジケータ測定子１６と測定子１４１とが測定ごとに新たに接触するので、その接触状態を確実に変化させることができ、検査精度の信頼性をさらに向上させることができる。
【００６０】
上述では、制御部が駆動機構の動作を制御することで測定スピンドルを昇降させたが、制御部をコンピュータなどのハードウェア資源で構成し、制御部にプログラムを実行させることで、駆動機構の動作を制御して測定スピンドルを昇降させることもできる。この  プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【符号の説明】
【００６１】
１０  インジケータ
１１  筐体部
１２  文字盤
１３  指針
１５  スピンドル
１６  インジケータ測定子
２０  ステム
２１  キャップ
１００、２００、３００  インジケータ検査機
１１０  ブラケット部
１１１  ハンドル
１２０  バックボード
１２１  ガイドレール
１３０  筐体
１３１  モータ
１３２  ボールネジ
１３２Ａ  送りネジ
１３２Ｂ  可動部
１３４  エンコーダ
１３４Ａ  スケール
１３４Ｂ  検出器
１３６  台部
１４０  測定スピンドル
１４１  測定子
１５０  操作部
１５１  スイッチ
１５２  ジョグダイヤル
１６０  制御部
１６１  変位量指定器
１６２  位置補償器
１６３  速度補償器
１６４  電流補償器
１６５  増幅器
１７０  コンピュータ
１８０、２８０  駆動機構
２３１  ステッピングモータ
【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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