(57)【要約】【課題】軸物ワークの長手方向を略上下方向に配置した状態において、測定装置を大型化することなく、高い測定精度で当該軸物ワークの表面性状を測定できる測定装置を提供する。【解決手段】本発明の一形態に係る測定装置１は、長手方向を略上下方向に配置した軸物ワークＷの上端部を支持する第１の支持部５と、第１の支持部５の下方に配置され、軸物ワークＷの下端部を支持する第２の支持部６と、第１の支持部５と第２の支持部６に支持された軸物ワークＷの表面性状を測定するプローブ１４を備えた測定機と、を備え、第１の支持部５及び第２の支持部６と軸物ワークＷの長手方向の端部とは、凸状球面台座とこの凸状球面台座を受ける軸受部とで係合可能とされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向を略上下方向に配置した軸物ワークの上端部を支持する第１の支持部と、
前記第１の支持部の下方に配置され、前記軸物ワークの下端部を支持する第２の支持部と、
前記第１の支持部と前記第２の支持部に支持された前記軸物ワークの表面性状を測定するプローブを備えた測定機と、
を備え、
前記第１の支持部及び前記第２の支持部と前記軸物ワークの長手方向の端部とは、凸状球面台座とこの凸状球面台座を受ける軸受部とで係合可能とされている測定装置。
【請求項２】
前記軸物ワークの回転を防ぐ回転防止部を備える請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記軸物ワークの長手方向の端面には凹部が設けられ、前記第１の支持部及び前記第２の支持部には、前記凹部に嵌め込まれる前記凸状球面台座が設けられている請求項１又は２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記第１の支持部は、略上方又は略下方に向かって前記軸物ワークを押し込み、当該押し込み状態を維持する押込部を備える請求項１乃至３のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項５】
前記第１の支持部は、略上下方向に延在するガイドに沿って移動可能である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項６】
前記測定機は三次元測定機である請求項１乃至５のいずれか１項に記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置に関し、例えば長手方向を略上下方向に配置した軸物ワークを測定する測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸物ワークの表面粗さや形状等の表面性状を測定する場合、重力の影響を最小限に抑えることで、測定精度を向上させることができる。例えば、非特許文献１に開示されている測定装置は、自動車のクランクやカムシャフト等の軸物ワークの長手方向を上下方向に配置して支持している。当該測定装置は、軸物ワークの回転を許容するように当該軸物ワークの上端部を支持すると共に、軸物ワークの下端部を回転テーブル上で支持している。そして、当該測定装置は、回転テーブルを回転させることで軸物ワークを回転させつつ、この軸物ワークに測定子を側方から接触させる工程を上から下に向かって順に繰り返すことで、軸物ワークの表面性状を測定する。
【０００３】
ところで、特許文献１には、一般的な三次元測定機が開示されている。当該三次元測定機は、定盤を備えており、定盤の上面で互いに直交する二方向をそれぞれ左右方向、前後方向とし、定盤の上面に垂直な方向を上下方向とすると、当該定盤を左右方向に跨ぐように門型フレームが配置されている。門型フレームは前後方向に移動可能であって、当該門型フレームにプローブが左右方向及び上下方向に移動可能に設けられている。このような三次元測定機は、定盤の上面にワークを配置し、例えばワークの外形をプローブで倣うことで当該ワークの表面性状を測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−５３０３３号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】http://www.komatsu-machinery.co.jp/HP/japanese/seihin_kousaku_gdb.html
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的に、軸物ワークの表面性状を測定する場合、軸物ワークの端面に形成された凹み部に円錐体を嵌め込むことで当該軸物ワークを支持している。非特許文献１の測定装置も例にもれず、軸物ワークの端面の凹み部に円錐体を嵌め込むことで当該軸物ワークを支持しているが、軸物ワークの傾きに応じて、円錐体の重心位置から当該円錐体と軸物ワークとの接触点までの距離が変化するので、軸物ワークの傾きを測定値において良好に補正することが難しく、測定値に傾き誤差が含まれてしまう。また、非特許文献１の測定装置は、プローブが２軸方向（軸物ワークへ近づける方向と、軸物ワークの軸方向に平行な方向）にしか駆動しない機構となっている。このため、軸物ワークを連続的に回転させないと、当該軸物ワークの表面性状を測定することができず、測定値に回転誤差が含まれてしまう。つまり、非特許文献１の測定装置は、測定精度が低い。
【０００７】
一方、特許文献１の三次元測定機は、定盤の上面に軸物ワークの長手方向を上下方向に配置し、当該軸物ワークの表面性状を測定することができる構成とすると、三次元測定機が大型化してしまう。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、軸物ワークの長手方向を略上下方向に配置した状態において、測定装置を大型化することなく、高い測定精度で当該軸物ワークの表面性状を測定できる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】
【０００９】
本発明の一形態に係る測定装置は、長手方向を略上下方向に配置した軸物ワークの上端部を支持する第１の支持部と、前記第１の支持部の下方に配置され、前記軸物ワークの下端部を支持する第２の支持部と、前記第１の支持部と前記第２の支持部に支持された前記軸物ワークの表面性状を測定するプローブを備えた測定機と、を備え、前記第１の支持部及び前記第２の支持部と前記軸物ワークの長手方向の端部とは、凸状球面台座とこの凸状球面台座を受ける軸受部とで係合可能とされている。
【００１０】
上述の測定装置において、前記軸物ワークの回転を防ぐ回転防止部を備えることが好ましい。
【００１１】
上述の測定装置において、前記軸物ワークの長手方向の端面には凹部が設けられ、前記第１の支持部及び前記第２の支持部には、前記凹部に嵌め込まれる前記凸状球面台座が設けられていることが好ましい。
【００１２】
上述の測定装置において、前記第１の支持部は、略上方又は略下方に向かって前記軸物ワークを押し込み、当該押し込み状態を維持する押込部を備えることが好ましい。
【００１３】
上述の測定装置において、前記第１の支持部は、略上下方向に延在するガイドに沿って移動可能であることが好ましい
【００１４】
上述の測定装置において、前記測定機は三次元測定機であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、軸物ワークの長手方向を略上下方向に配置した状態において、測定装置を大型化することなく、高い測定精度で当該軸物ワークの表面性状を測定できる測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態の測定装置を概略的に示す斜視図である。
【図２】実施の形態の測定装置における、軸物ワークの支持機構及び三次元測定機を概略的に示す斜視図である。
【図３】従来の軸物ワークの端部を支持する様子を示す図である。
【図４】軸物ワークが傾いて支持された際の円錐体と軸物ワークとの関係を示す図である。
【図５】実施の形態の測定装置における第１の支持部を示す部分断面図である。
【図６】実施の形態の測定装置における、第１の支持部で軸物ワークの上端部を支持する様子を示す図である。
【図７】実施の形態の測定装置における第２の支持部を示す断面図である。
【図８】実施の形態の測定装置における、第２の支持部で軸物ワークの下端部を支持する様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。なお、以下の説明においては、説明を明確にするために、左右方向、前後方向及び上下方向を規定して説明するが、当該方向は使用形態によって適宜、変更される。
【００１８】
本実施の形態の測定装置の基本構成を説明する。ここで、図１は、本実施の形態の測定装置を概略的に示す斜視図である。図２は、軸物ワークの支持機構及び三次元測定機を概略的に示す斜視図である。
【００１９】
本実施の形態の測定装置１は、図１及び図２に示すように、基部２、支持機構３及び三次元測定機４を備えており、例えば、軸方向を垂直方向とした状態で基部２上に設置した自動車のクランクやカムシャフト等の軸物ワークＷを支持機構３で支持し、この軸物ワークＷの表面粗さや形状等の表面性状を三次元測定機４で測定する。
【００２０】
基部２は、支持機構３及び三次元測定機４を支持するフレーム部材であり、測定装置１が床面に載置された状態で、上面が略水平に配置される。支持機構３は、長手方向（軸方向）を略上下方向（略垂直方向）に配置した軸物ワークＷを支持する。本実施の形態の支持機構３は、第１の支持部５、第２の支持部６及び回転防止部７を備えている。
【００２１】
第１の支持部５は、図２に示すように、基部２に立設されたコラム２９にスライダ３１を介して支持されており、長手方向を略上下方向に配置した軸物ワークＷの上端部を支持する。第１の支持部５は、軸物ワークＷにおける長手方向に延在する中心軸を中心とする当該軸物ワークＷの回転を許容する。なお、第１の支持部５及びその周辺の具体的な構成は後述する。
【００２２】
第２の支持部６は、長手方向を略上下方向に配置した軸物ワークＷの下端部を支持する。第２の支持部６は、第１の支持部５と上下方向に対向するように配置されており、第２の支持部６における軸物ワークＷを支持する部分と、第１の支持部５における軸物ワークＷを支持する部分とは、上下方向から見て略等しい位置に配置されている。
【００２３】
第２の支持部６は、回転テーブル８上に設けられている。回転テーブル８は、基部２上に設けられており、測定装置１が床面に載置された状態で、上面が略水平に配置される。この回転テーブル８は、上下方向に延在する回転軸を中心に回転する。そして、上下方向から見て、回転テーブル８の回転軸上に第１の支持部５における軸物ワークＷを支持する部分及び第２の支持部６における軸物ワークＷを支持する部分が配置されている。
【００２４】
このように、軸物ワークＷの上端部は当該軸物ワークＷの回転を許容するように第１の支持部５によって支持され、軸物ワークＷの下端部は回転テーブル８の回転と連動して回転する第２の支持部６によって支持されることで、回転テーブル８を回転させると、軸物ワークＷが当該回転軸を略中心として回転することになる。なお、第２の支持部６の具体的な構成も後述する。
【００２５】
回転防止部７は、長手方向を略上下方向に配置した軸物ワークＷの回転を防止する。回転テーブル８上には、第２の支持部６よりも回転テーブル８の中心から半径方向外側の位置に、第２の支持部６とは別に回転防止部７が設けられている。回転防止部７は、回転テーブル８上に起立した状態で設置された起立部材７ａと、この起立部材７ａの先端部に設けられたアーム７ｂとで構成されている。このアーム７ｂを、軸物ワークＷの側方に突出する部分に引っ掛けることで、第１の支持部５と第２の支持部６とに支持された軸物ワークＷの回転（即ち、回転テーブル８の回転に伴わない軸物ワークＷの回転）を防止する。回転防止部７の起立部材７ａは、回転テーブル８の半径方向に沿って移動可能な機構を有している。これにより、アーム７ｂの先端部は、軸物ワークＷに対して近接及び離間可能とされている。但し、回転防止部７は、軸物ワークＷの回転を防止することができる構成であればよく、例えば軸物ワークＷを挟持する構成等でもよい。
【００２６】
三次元測定機４は、図１に示すように、長手方向を略上下方向に配置した軸物ワークＷの側方（即ち、上下方向と直交する方向）に配置されており、軸物ワークＷの側方（軸物ワークＷの軸方向と直交する方向）からプローブ１４を、軸物ワークＷに近付けて当該軸物ワークＷの表面性状を測定する。つまり、長手方向を略上下方向に配置した軸物ワークＷの側方に、三次元測定機として所謂横型三次元測定機を配置している。
【００２７】
三次元測定機４は、左右方向駆動機構（左右方向駆動部）１０、上下方向駆動機構（上下方向駆動部）１１、前後方向駆動機構（前後方向駆動部）１２、プローブヘッド１３、プローブ１４、処理装置１５及び筐体１６等を備えている。但し、これらの要素は、一般的な横型三次元測定機と略等しいため、簡単な図示及び説明で止める。
【００２８】
左右方向駆動機構１０は、プローブ１４を左右方向に移動させることができれば、構成は特に限定されないが、例えば、左右方向に延在し、且つ基部２上に設けられたガイド、当該ガイドに沿って移動するスライダ、及び当該スライダを駆動させる駆動手段を備えている。
【００２９】
上下方向駆動機構１１は、プローブ１４を上下方向に移動させることができれば、構成は特に限定されないが、例えば、上下方向に延在し、且つ左右方向駆動機構１０のスライダに設けられたガイド、当該ガイドに沿って移動するスライダ及び当該スライダを駆動させる駆動手段を備えている。
【００３０】
前後方向駆動機構１２は、プローブ１４を前後方向に移動させることができれば、構成は特に限定されないが、例えば、前後方向に延在し、且つ上下方向駆動機構１１のスライダに設けられたガイド、当該ガイドに沿って移動するスライダ及び当該スライダを駆動させる駆動手段を備えている。
【００３１】
各々の駆動手段は、例えば、ラック、ラックに螺合されたピニオン及びピニオンを回転させるモータ等を備えている。
【００３２】
プローブヘッド１３は、前後方向駆動機構１２のスライダに設けられており、首振り可能（回転可能）な構成とされている。つまり、プローブヘッド１３に設けられたプローブ１４の先端が描く軌跡の集合が略半球面状を形成するように、プローブヘッド１３は動作可能である。このようなプローブ１４を用いることで、例えば図５に示すような、軸物ワークＷの上下方向に形成されたネジ穴のような形状なども容易に測定できる。
【００３３】
プローブ１４としては、一般的な三次元測定機に用いられるプローブを用いることができ、接触式又は非接触式のプローブを用いることができる。
【００３４】
処理装置１５は、各々の駆動手段及びプローブヘッド１３を制御したり、プローブ１４から入力される測定信号に基づいて軸物ワークＷの表面性状を導き出したりする。
【００３５】
筐体１６は、図１と図２とを比較すると明らかなように、左右方向駆動機構１０、上下方向駆動機構１１及び前後方向駆動機構１２を収容し、プローブ１４の三次元方向の移動を許容するように、蛇腹状の移動許容部１６ａを備えている。
【００３６】
このような構成により、本実施の形態の測定装置１は、所謂横型の三次元測定機４を用いるので、長手方向を略上下方向に配置した軸物ワークＷを側方から当該軸物ワークＷの表面性状を測定することができ、従来の門型フレームを用いた三次元測定機で長手方向を略上下方向に配置した軸物ワークＷの表面性状を測定する場合に比べて、測定装置を小型化することができる。
【００３７】
また、本実施の形態の測定装置１は、プローブ１４を三次元方向に自在に移動させることができるので、上下方向と前後方向にのみプローブを駆動させる測定装置に比べて軸物ワークＷを測定できる範囲が広い。つまり、軸物ワークＷの表面性状を測定する際に連続的に軸物ワークＷを回転させなくても、軸物ワークＷの左右方向の測定ができる。このため、軸物ワークＷの所定の範囲の表面性状を測定する毎に当該軸物ワークＷを回転させればよい。つまり、測定の際には軸物ワークＷは静止状態にあるため、回転テーブル８の回転誤差を軸物ワークＷの測定値に含んでしまうことがない。したがって、測定精度を向上させることができる。
【００３８】
次に、本実施の形態の支持機構３における第１の支持部５及び第２の支持部６の具体的な構成を説明する。ここで、図３は、従来の軸物ワークの端部を支持する様子を示す図である。図４は、軸物ワークＷを傾いた状態で支持した際の円錐体と軸物ワークとの関係を示す図である。
【００３９】
一般的に軸物ワークＷであるクランクやカムシャフトは、加工する際に支持するための凹み部（軸受部）Ｗ１が長手方向の両端面に形成されており、当該凹み部Ｗ１の断面形状は、例えば略Ｙ字形状に形成されている。
【００４０】
そして、従来、軸物ワークＷの表面性状を測定する場合は、図３に示すように、凹み部Ｗ１の傾斜面に面接触するように当該凹み部Ｗ１に円錐体ａを嵌め込むことで軸物ワークＷを支持していた。
【００４１】
このとき、軸物ワークＷの傾きは、例えば上下の円錐体ａの重心Ｇを結んだ線の傾きを基準に判断するが、円錐体ａは当該軸物ワークＷの傾きに追従するように回転することはできず、図４に示すように、軸物ワークＷを傾いた状態で支持すると、軸物ワークＷの中心軸の傾きと上下の円錐体ａの重心Ｇを結んだ線の傾きとがずれてしまい、軸物ワークＷの正確な傾きが検出できなかった。なお、円錐体ａの重心Ｇは、円錐そのものを測定した結果から求められる。
【００４２】
そこで、本実施の形態の第１の支持部５及び第２の支持部６は、軸物ワークＷの上下端部を凸状球面台座で支持している。ここで、図５は、本実施の形態の第１の支持部を示す部分断面図である。図６は、本実施の形態の第１の支持部で軸物ワークの上端部を支持する様子を示す図である。図７は、本実施の形態の第２の支持部を示す断面図である。図８は、本実施の形態の第２の支持部で軸物ワークの下端部を支持する様子を示す図である。
【００４３】
第１の支持部５は、図５に示すように、凸状球面台座１７、冶具１８、軸受け１９、第１の上下方向移動機構２０、押込機構（押込部）２１及び筐体２２を備えている。凸状球面台座１７は、球体２３及び差し込み部２４を備えている。球体２３は、図６に示すように、軸物ワークＷの表面性状を測定する際に、軸物ワークＷにおける長手方向の一方の端面に形成された凹み部Ｗ１に嵌め込まれ、例えば凹み部Ｗ１の傾斜面に接触する。差し込み部２４は、上方に向かって縮径するテーパー形状の棒状部材であって、下端部に球体２３が連結されている。なお、差し込み部２４と球体２３は一体成型とされていてもよい。
【００４４】
冶具１８は、上下方向に延在する棒状部材であって、上部が筐体２２内に収容されている。この冶具１８には、差し込み部２４に対応する穴１８ａが上下方向に形成されており、当該穴１８ａに差し込み部２４が下方から差し込まれる。このとき、球体２３の中心が回転テーブル８の回転軸上に配置される。このように、差し込み部２４を冶具１８に差し込み可能な構成とすることで、凸状球面台座１７が冶具１８に着脱可能とされている。そのため、軸物ワークＷにおける長手方向の一方の端面に形成された凹み部Ｗ１の大きさに応じて、球体２３の直径が異なる凸状球面台座１７を交換することができる。
【００４５】
ちなみに、冶具１８は、穴１８ａに差し込まれた差し込み部２４の上端部と部分的に重なる高さ位置に、上下方向と略直交する方向に貫通孔１８ｂを備えていることが好ましい。これにより、例えば、貫通孔１８ｂにピンを挿入すると、当該ピンを差し込み部２４の上端部に接触させて、差し込み部２４の上端部を下方に押し込むことができ、凸状球面台座１７を冶具１８から簡単に抜くことができる。
【００４６】
また、凸状球面台座１７は、例えばワイヤー２５等の連結部材によって冶具１８に連結されることが好ましい。例えば、ワイヤー２５の一方の端部が凸状球面台座１７に連結され、ワイヤー２５の他方の端部が冶具１８に設けられたフック１８ｃ等に引っ掛けられる。これにより、軸物ワークＷを撤去した際に、凸状球面台座１７が冶具１８から抜けても、落下することがない。
【００４７】
このような冶具１８は、軸受け１９を介して第１の上下方向移動機構２０に支持されており、冶具１８における上下方向に延在する中心軸を中心に回転可能である。これにより、凸状球面台座１７は、冶具１８における上下方向に延在する中心軸を中心に回転可能である。
【００４８】
第１の上下方向移動機構２０は、筐体２２内に収容されている。第１の上下方向移動機構２０は、上下方向に延在するガイド２６及びガイド２６に沿って移動するスライダ２７を備えており、スライダ２７が軸受け１９を介して冶具１８に連結されている。これにより、凸状球面台座１７は、上下方向に移動可能である。
【００４９】
押込機構２１は、凸状球面台座１７を所定の力で軸物ワークＷに押し付けた状態を維持する。押込機構２１は、筐体２２内に収容されており、スライダ２７に連結されている。押込機構２１としては、凸状球面台座１７を所定の力で軸物ワークＷに押し付けた状態を維持することができる機構であればよく、例えば、エアシリンダ等を用いることができる。
【００５０】
ここで、第１の支持部５は、上下方向に移動可能であることが好ましい。そこで、本実施の形態の測定装置１は、図２に示すように、第１の支持部５の第２の上下方向移動機構２８を備えている。
【００５１】
第２の上下方向移動機構２８は、第１の支持部５を上下方向に移動させることができれば、構成は特に限定されないが、例えば、基部２に立設されたコラム２９、上下方向に延在し、且つコラム２９に設けられたガイド３０、第１の支持部５の筐体２２に連結され、且つガイド３０に沿って移動するスライダ３１、上下方向移動手段３２、及びスライダ３１の位置を固定するロック機構（図示を省略）等を備えている。なお、第２の上下方向移動機構２８は、駆動手段を用いて第１の支持部５を上下方向に移動させる構成でもよく、手動によって第１の支持部５を上下方向に移動させる構成でもよい。
【００５２】
ちなみに、図２に示すように、コラム２９には、交換用のプローブ３４を保持するための保持部３５が設けられていることが好ましい。これにより、三次元測定機４を制御して簡単にプローブを交換することができる。
【００５３】
第２の支持部６は、図７に示すように、凸状球面台座３６及び冶具３７を備えている。凸状球面台座３６は、球体３８及び差し込み部３９を備えている。球体３８は、図８に示すように、軸物ワークＷの表面性状を測定する際に、軸物ワークＷにおける長手方向の他方の端面に形成される凹み部Ｗ１に嵌め込まれ、例えば凹み部Ｗ１の傾斜面に接触する。差し込み部３９は、下方に向かって縮径するテーパー形状の棒状部材であって、上端部に球体３８が連結されている。
【００５４】
冶具３７は、上下方向に延在する棒状部材であって、回転テーブル８上に立設されている。この冶具３７は、差し込み部３９に対応する穴３７ａが上下方向に形成されており、当該穴３７ａに差し込み部３９が上方から差し込まれる。このとき、球体３８の中心が回転テーブル８の回転軸上に配置される。このように、差し込み部３９を冶具３７に差し込み可能な構成とすることで、凸状球面台座３６が冶具３７に着脱可能とされている。そのため、軸物ワークＷにおける長手方向の他方の端面に形成された凹み部Ｗ１の大きさに応じて、球体３８の直径が異なる凸状球面台座３６を交換することができる。
【００５５】
次に、本実施の形態の測定装置１を用いて軸物ワークＷの表面性状を測定する流れを説明する。先ず、軸物ワークＷの長手方向を上下方向に配置して、軸物ワークＷにおける長手方向の他方の端面に形成された凹み部Ｗ１に第２の支持部６の球体３８を嵌め込む。このとき、第１の支持部５は、第２の上下方向移動機構２８によって上方に移動させると共に、冶具１８を第１の上下方向移動機構２０によって上方に移動させておく。
【００５６】
次に、冶具１８を上方に移動させた状態で、第２の上下方向移動機構２８のスライダ３１を軸物ワークＷ毎の指定高さ位置まで下方に移動させて、軸物ワークＷにおける長手方向の一方の端面に形成された凹み部Ｗ１に第１の支持部５の球体２３を嵌め込み、その状態を第２の上下方向移動機構２８のロック機構によって固定する。
【００５７】
次に、押込機構２１及び第１の上下方向移動機構２０によって冶具１８を下方に移動させて、第１の支持部５の球体２３を所定の力で軸物ワークＷにおける長手方向の一方の端面に形成された凹み部Ｗ１に押し込んで、その状態で維持する。これにより、軸物ワークＷの表面性状の測定中において、軸物ワークＷを所定の力で押し込むことができる。
【００５８】
次に、処理装置１５は三次元測定機４を制御して、プローブ１４を軸物ワークＷに倣い移動させる。その際、プローブ１４は、測定信号を処理装置１５に出力する。そして、処理装置１５は、プローブ１４から入力される測定信号に基づいて、軸物ワークＷの表面性状を導き出す。
【００５９】
次に、上述の三次元測定機４での測定工程において、測定できなかった軸物ワークＷの領域の表面性状を測定するべく、回転テーブル８を回転させ、再度、処理装置１５は、三次元測定機４を制御してプローブ１４を軸物ワークＷに倣い移動させ、軸物ワークＷの表面性状を導き出す。
【００６０】
上述の回転テーブル８を回転させて、測定できなかった軸物ワークＷの領域の表面性状を測定する工程を、必要に応じて繰り返すことで、軸物ワークＷの表面性状の測定を完了する。
【００６１】
上述のように、本実施の形態では、球体２３及び球体３８で軸物ワークＷを支持する。このとき、軸物ワークＷが傾いて支持されても、球体２３の中心Ｏ１から軸物ワークＷにおける長手方向の一方の端面に形成された凹み部Ｗ１との接触点までの距離、及び球体３８の中心Ｏ２から軸物ワークＷにおける長手方向の他方の端面に形成された凹み部Ｗ１との接触点までの距離は、常に球体２３及び球体３８の半径長さであり、軸物ワークＷの中心線の傾きと、球体２３の中心Ｏ１と球体３８の中心Ｏ２とを結んだ線の傾きと、は略一致する。そのため、球体２３の中心Ｏ１及び球体３８の中心Ｏ２の位置に基づいて、軸物ワークＷの傾きを精度良く検出することができ、それ故に軸物ワークＷの表面性状を精度良く測定することができる。
【００６２】
なお、球体２３、３８の中心Ｏ１、Ｏ２は、球体２３、３８を測定した結果から求められる。回転テーブル８を回転させるごとに球体２３、３８の球面を４箇所測定して、球体２３、３８の中心Ｏ１、Ｏ２を求めることで、測定精度の高精度化が図れる。
【００６３】
また、新たな軸物ワークＷの表面性状を測定する場合は、第１の支持部５を第２の上下方向移動機構２８によって移動させなくても、冶具１８を第１の上下方向移動機構２０及び押圧機構２１によって移動させるだけで、新たな軸物ワークＷの表面性状を測定することができ、このとき、軸物ワークＷの長さの違いを押圧機構２１が吸収しつつ、軸物ワークＷを所定の力で押し込むことができる。
【００６４】
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。
【００６５】
上記実施の形態では、球体を用いて軸物ワークＷを支持したが、軸物ワークＷと接触する部分が少なくとも球面であればよい。
【００６６】
また、球体が軸物ワークＷ側に設けられ、球体を支持する軸受部（凹み部）が軸物ワークＷを支持する支持部側に設けられる構成とされていてもよい。
【００６７】
さらに、球体を支持する軸受部は、凹み形状に限定されるものではなく、例えば、３個の半球状の突起や、３つの平面で球を受けるような構成であってもよい。
【００６８】
上記実施の形態では、左右方向駆動機構１０、上下方向駆動機構１１及び前後方向移動機構１２を用いてプローブ１４を三次元方向に移動させているが、例えば、ロボットアーム等を用いてプローブ１４を三次元方向に移動させてもよい。
【００６９】
上記実施の形態では、押込機構２１を第１の支持部５に設けたが、押込機構を第２の支持部６に設け、上方に向かって所定の力で軸物ワークＷを押し込んでもよい。
【００７０】
上記実施の形態では、三次元測定機４を用いてプローブ１４を三次元方向に移動させることで、軸物ワークＷの表面性状を測定しているが、軸物ワークＷとプローブ１４とを三次元方向に相対的に移動させることができればよく、軸物ワークＷを三次元方向に移動させてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１  測定装置
２  基部
３  支持機構
４  三次元測定機
５  第１の支持部
６  第２の支持部
７  回転防止部、７ａ  起立部材、７ｂ  アーム
８  回転テーブル
１０  左右方向駆動機構
１１  上下方向駆動機構
１２  前後方向駆動機構
１３  プローブヘッド
１４  プローブ
１５  処理装置
１６  筐体、１６ａ  移動許容部
１７  凸状球面台座、２３  球体、２４  差し込み部
１８  冶具、１８ａ  穴、１８ｂ  貫通孔、１８ｃ  フック
２０  第１の上下方向移動機構、２６  ガイド、２７  スライダ
２１  押込機構
２２  筐体
２５  ワイヤー
２８  第２の上下方向移動機構、２９  コラム、３０  ガイド、３１  スライダ、３２  上下方向移動手段
３４  交換用のプローブ
３５  保持部
３６  凸状球面台座、３８  球体、３９  差し込み部
３７  冶具、３７ａ  穴
ａ  円錐体
Ｇ  円錐体の重心
Ｏ１、Ｏ２  球体の中心
Ｗ  軸物ワーク
Ｗ１  凹み部
【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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