(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークが載置され、回転中心を中心に回転自在な回転テーブルと、
前記回転テーブルに載置されたワークに接触される測定子を有し、前記測定子の変位を検出する検出器と、
を備える表面形状測定機であって、
前記回転テーブルは、前記ワークの中心と前記回転中心とを調節するための芯出し機構を有し、
前記回転テーブルの上に着脱自在に設置されるインデックステーブルを備え、前記インデックステーブルは前記回転中心に直交する第１軸及び第２軸に沿ってインデックス送りが可能に構成され、
前記インデックステーブルの前記インデックス送りに伴う偏心荷重を相殺する偏心荷重相殺手段を備える、
表面形状測定機。
【請求項２】
前記偏心荷重を、前記回転中心の倒れ量を検知することにより取得するセンサーを備える、請求項１に記載の表面形状測定機。
【請求項３】
前記回転テーブルと前記インデックステーブルとを駆動する共通の駆動回路と、前記回転テーブルと前記インデックステーブルとの間で前記駆動回路を切り替える切替回路と、前記切替回路と前記インデックステーブルとを電気的に接続する着脱機構と、を備える、請求項１又は２に記載の表面形状測定機。
【請求項４】
前記インデックステーブルの最大可動範囲が、前記回転テーブルの最大可動範囲より大きい、請求項１から３のいずれか一項に記載の表面形状測定機。
【請求項５】
前記インデックステーブルの移動速度が、前記回転テーブルの移動速度より大きい、請求項１から４のいずれか一項に記載の表面形状測定機。
【請求項６】
前記偏心荷重相殺手段が、前記インデックステーブルに設けられたカウンターウエイトであり、前記カウンターウエイトは、前記インデックステーブル内において移動可能に備えられる、請求項１から５のいずれか一項に記載の表面形状測定機。
【請求項７】
前記偏心荷重相殺手段が、前記回転テーブルの移動である、請求項１から５のいずれか一項に記載の表面形状測定機。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の表面形状測定機を用いた表面形状測定方法であって、
前記回転テーブル、及び前記インデックステーブルのいずれかにワークを載置する載置ステップと、
前記ワークに接触される測定子の変位を検出器により検出する検出ステップと、を備え、
前記ワークが前記インデックステーブルに載置される場合、前記検出ステップの前に、偏心荷重を相殺する相殺ステップと、を含む表面形状測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面形状測定機、及び表面形状測定方法に関し、着脱自在のインデックステーブルを利用する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面形状測定機として、ワークの真円度を測定する真円度測定機が知られている。例えば、特許文献１の真円度測定機は、回転駆動機構に取り付けられたチルトクロステーブルを備えている。チルトクロステーブルに載置されたワークは、センタリングとチルチングとがチルトクロステーブルにより施され、ワークの中心と回転駆動機構の回転中心とが一致される（芯出し操作ともいう）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３４３２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一般的にチルトクロステーブルの可動範囲は、回転中心から数ミリメートル程度と狭いため、ワークを載置する際に、回転中心付近に位置合わせする必要がある。したがって、可動範囲内に複数のワークを載置し、連続的に芯出しすることは容易ではない。
【０００５】
そこで、可動範囲を拡張させる手段として、チルトクロステーブルの上にインデックステーブルを追加することが考えられる。しかしながら、インデックステーブルは、テーブルを駆動するためのものであり、重心位置の変動を抑制する機構を備えていない。そのため、インデックステーブルにワーク載置した状態で形状測定した場合、重心位置の変動に起因して、測定精度が低下する懸念がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、インデックステーブルを用いてワークの表面形状を測定する際の測定精度の低下を抑制できる表面形状測定機、及び表面形状測定方法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】
【０００７】
第１態様の表面形状測定機は、ワークが載置され、回転中心を中心に回転自在な回転テーブルと、回転テーブルに載置されたワークに接触される測定子を有し、測定子の変位を検出する検出器と、を備え、回転テーブルは、ワークの中心と回転中心とを調節するための芯出し機構を有し、回転テーブルの上に着脱自在に設置されるインデックステーブルを備え、インデックステーブルは回転中心に直交する第１軸及び第２軸に沿ってインデックス送りが可能に構成され、インデックステーブルのインデックス送りに伴う偏心荷重を相殺する偏心荷重相殺手段を、備える。
【０００８】
第２態様の表面形状測定機において、偏心荷重を、回転中心の倒れ量を検知することにより取得するセンサーを備える。
【０００９】
第３態様の表面形状測定機において、回転テーブルとインデックステーブルとを駆動する共通の駆動回路と、回転テーブルとインデックステーブルとの間で駆動回路を切り替える切替回路と、切替回路とインデックステーブルとを電気的に接続する着脱機構と、を備える。
【００１０】
第４態様の表面形状測定機において、インデックステーブルの最大可動範囲が、回転テーブルの最大可動範囲より大きい。
【００１１】
第５態様の表面形状測定機において、インデックステーブルの移動速度が、回転テーブルの移動速度より大きい。
【００１２】
第６態様の表面形状測定機において、偏心荷重相殺手段が、インデックステーブルに設けられたカウンターウエイトであり、カウンターウエイトは、インデックステーブル内において移動可能に備えられる。
【００１３】
第７様の表面形状測定機において、偏心荷重相殺手段が、回転テーブルの移動である。
【００１４】
第８態様の表面形状測定方法は、上記表面形状測定機を用いた表面形状測定方法であって、回転テーブル、及びインデックステーブルのいずれかにワークを載置する載置ステップと、ワークに接触される測定子の変位を検出器により検出する検出ステップと、を備え、ワークがインデックステーブルに載置される場合、検出ステップの前に、偏心荷重を相殺する相殺ステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、回転テーブルにインデックステーブルを設置してワークの表面形状を測定する際の測定精度の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、第１実施形態の真円度測定機の全体構成を示した斜視図である。
【図２】図２は、図１の真円度測定機の回転テーブルの上面から見た図である。
【図３】図３は、インデックステーブルを備える真円度測定機の全体構成を示した斜視図である。
【図４】図４は、回転テーブルとインデックステーブルとの位置関係を示す平面図である。
【図５】図５は、図１の真円度測定機にワークを載置した状態を示す概念図である。
【図６】図６は、ワークの芯出し操作を示す概念図である。
【図７】図７は、図３の真円度測定機にワークを載置した状態を示す概念図である。
【図８】図８は、図７に示す真円度測定機の動作を示す概念図である。
【図９】図９は、複数のワークを測定する場合の真円度測定機の動作を示す概念図である。
【図１０】図１０は、測定箇所が重心位置から離れているワークを測定する場合の真円度測定機の動作を示す概念図である。
【図１１】図１１は、第２実施形態の真円度測定機の動作を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について詳説する。なお、本発明の表面形状測定機の一つである真円度測定機を例示して説明する。
【００１８】
〔第１実施形態〕
図１は、真円度測定機１０の外観斜視図である。真円度測定機１０は、装置全体を支持する箱型のベース１２と、ベース１２の上に回転中心Ａを中心に回転自在に設けられた回転テーブル１４と、を備える。後述するようにワークＷ（不図示）が回転テーブル１４の上面に載置される。
【００１９】
図２に示されるように、回転テーブル１４は、ＣＸ軸移動機構１４Ａ、ＣＹ軸移動機構１４Ｂ、ＴＸ軸移動機構１４Ｃ、及びＴＹ軸移動機構１４Ｄを備える。ＣＸ軸移動機構１４Ａ、ＣＹ軸移動機構１４Ｂは、回転中心Ａを原点とし、Ｘ方向に平行なＣＸ軸、及びＹ方向に平行でＣＸ軸に直交するＣＹ軸からなる座標軸に対し、回転テーブル１４をＣＸ軸及びＣＹ軸に対して水平方向に移動する。また、ＴＸ軸移動機構１４Ｃ、及びＴＹ軸移動機構１４Ｄは、回転中心Ａを原点とし、Ｘ方向に平行なＴＸ軸、及びＹ方向に平行でＴＸ軸に直交するＴＹ軸からなる座標軸に対し、回転テーブル１４をＴＸ軸及びＴＹ軸に対して傾斜させる。
【００２０】
図１に示されるように、ベース１２の内部に、回転軸受け１６と、回転軸受け１６に支持される回転軸（不図示）が配置される。回転軸が回転することにより、回転テーブル１４を回転駆動する。回転軸が回転中心Ａに相当する。回転軸は、例えば、不図示のモーター等により回転駆動される。回転軸受け１６は、例えば、エアベアリングで、構成される。
【００２１】
ベース１２の内部には、駆動回路２０が配置される。駆動回路２０は、回転テーブル１４における芯出し機構、及び後述するインデックステーブル６０（図３参照）の駆動を制御する。回転テーブル１４には、切替回路２２が設けられている。切替回路２２は、回転テーブル１４とインデックステーブル６０との間で駆動回路２０を切り替える。駆動回路２０は、切替回路２２により回転テーブル１４とインデックステーブル６０との共通の駆動回路２０として機能する。切替回路２２には、第１ケーブル２６を介して第１コネクタ２４が接続されている。
【００２２】
真円度測定機１０は、ベース１２の上面に設けられＺ方向（鉛直方向）に延びるコラム３０を備える。コラム３０には、コラム３０に沿ってＺ方向に移動可能なキャリッジ３２が支持される。キャリッジ３２は、例えばモーターの駆動により上下方向に移動してもよく、また、つまみの回転操作等によって手動で移動するものであってもよい。
【００２３】
キャリッジ３２には、旋回アーム３４の一端が支持される。旋回アーム３４は、一端において、Ｘ方向を旋回中心として旋回自在にキャリッジ３２に支持される。
【００２４】
水平アーム３６が、旋回アーム３４の他端に支持されている。水平アーム３６は、Ｘ方向に延び、Ｘ方向（水平方向）に移動可能に構成されている。水平アーム３６の先端には、検出器ホルダ３８が取り付けられる。検出器ホルダ３８には、検出器４０が着脱自在に取り付けられる。検出器４０は、先端側に測定子４２と、不図示の差動トランス等の変位検出部と、を有している。検出器４０は、ワーク（不図示）に接触される測定子４２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）をデータ処理装置５０へ出力する。
【００２５】
図３に示されるように、実施形態の真円度測定機１０は、回転テーブル１４の上に着脱自在にインデックステーブル６０が設置される。設置は、例えば、回転テーブル１４に既設の溝、孔等に、インデックステーブル６０の位置決め部材を嵌合することにより行われる。ただし、この設置方法に限定されない。
【００２６】
実施形態のインデックステーブル６０は、上面の面積の大きい第１テーブル６２と、第１テーブル６２の上を移動可能に設置された第２テーブル６４と、から構成される。第２テーブル６４は回転中心Ａに直交する第１軸（Ｘ方向）、及び第２軸（方向）に第１テーブル６２の上を図示しないモーター等によりインデックス送りが可能である。第１軸と第２軸とが直交する場合を例示したが、第１軸と第２軸とが平行でなければよい。
【００２７】
インデックステーブル６０には、第２ケーブル６８を介して第２コネクタ６６が接続されている。第１コネクタ２４と第２コネクタ６６とが装着されると、切替回路２２とインデックステーブル６０とが電気的に接続される。第１コネクタ２４と第２コネクタ６６とは着脱自在である。実施形態では、第１コネクタ２４及び第１ケーブル２６と、第２コネクタ６６及び第２ケーブル６８とが、着脱機構を構成する。なお、切替回路２２及び着脱機構によれば、図１に示される既存の真円度測定機１０に、容易に追加導入、いわゆる後付けできる。
【００２８】
インデックステーブル６０と切替回路２２とが着脱機構により電気的に接続される前では、駆動回路２０は回転テーブル１４を駆動する。インデックステーブル６０と切替回路２２とが着脱機構により電気的に接続された後は、駆動回路２０はインデックステーブル６０を駆動する。上述の電気的に接続された後においても、任意に駆動回路２０は、回転テーブル１４とインデックステーブル６０との駆動を切り替えできる。
【００２９】
インデックステーブル６０は、第１テーブル６２の上面で、かつ各辺に沿って４つのカウンターウエイト７０を備えている。カウンターウエイト７０は、インデックステーブル６０内において各辺に沿って移動可能に備えられる。カウンターウエイト７０は、第１テーブル６２の下面、又は側面に設けることができる。なお、カウンターウエイト７０については後述する。
【００３０】
データ処理装置５０は、例えば、パーソナルコンピュータ等の演算装置である。データ処理装置５０は、真円度測定機１０の各部の駆動を統括的に制御する。データ処理装置５０は、キャリッジ３２、旋回アーム３４、水平アーム３６、回転テーブル１４、駆動回路２０、インデックステーブル６０等の駆動を制御する。
【００３１】
図４に示されるように、インデックステーブル６０には、インデックステーブル６０の中心を原点とする、Ｘ方向に平行なＣＸ１軸、及びＹ方向に平行なＣＹ１軸からなる座標軸が設定される。回転テーブル１４には、ＣＸ軸、及びＣＹ軸からなる座標軸が設定されている。回転テーブル１４とインデックステーブル６０とは、回転テーブル１４の座標軸（ＣＸ軸、ＣＹ軸）とインデックステーブル６０の座標軸（ＣＸ１軸、ＣＹ１軸）とが、同一の軌道になるように設置されることが好ましい。
【００３２】
次に、図１及び図４に示される真円度測定機１０によるワークの真円度測定（表面形状測定方法）について、図５から図１０に基づいて説明する。なお、図５から図１０は、真円度測定機１０を概念的に示す。
【００３３】
図５は、図１に示される真円度測定機１０であり、ワークＷが真円度測定機１０の回転テーブル１４に載置された状態を示している。ベース１２の内部には、駆動回路２０からの動力、及び駆動信号を伝達する動力信号ライン５２と、スリップリング５４と、が配置される。回転テーブル１４には、モーター５６が設けられる。スリップリング５４を介して、動力、及び駆動信号が回転テーブル１４に伝達される。モーター５６は、回転テーブル１４をＣＸ軸、及びＣＹ軸（図２参照）に沿って矢印に示すように水平移動できる。
【００３４】
真円度測定機１０によりワークＷを測定する場合、測定の前に図６に示されるように、芯出し機構による芯出しが実施される。「芯出し」は、ワークＷの中心軸と回転テーブル１４の回転中心Ａとを一致させるように調節することを言う。
【００３５】
図６（Ａ）に示されるように、ワークＷのワーク中心ＷＡと回転中心Ａとが一致しない場合（図６（Ａ）の左の図）、回転テーブル１４は、ＣＸ軸移動機構１４Ａ、及びＣＹ軸移動機構１４Ｂ（図２参照）により、ＣＸ軸方向及びＣＹ軸方向に微動送りされ、水平方向に移動される。回転テーブル１４が水平方向に移動された結果、ワークＷのワーク中心ＷＡと回転中心Ａとが一致する（図６（Ａ）の右の図）。但し、ＣＸ軸移動機構１４Ａ、及びＣＹ軸移動機構１４Ｂによる回転テーブル１４の可動範囲は、一般的に数ｍｍ程度と小さい。
【００３６】
図６（Ａ）では、次のように調節される。まず、ワークＷを、回転テーブル１４上に、ワークＷの円筒面の中心軸が回転中心Ａの中心にほぼ一致するように載置する。次に、測定子４２がワークＷの測定する位置に接触するように位置を調整する。この状態で、ワークＷを回転して、ワークＷのワーク中心ＷＡと回転テーブル１４の回転中心Ａとの偏心距離を測定し、測定結果に基づいてＣＸ軸移動機構１４Ａ、及びＣＹ軸移動機構１４Ｂをモーター５６等により移動できる。
【００３７】
次に、図６（Ｂ）に示されるように、ワークＷのワーク中心ＷＡと回転中心Ａとが平行でない場合（図６（Ｂ）の左の図）、回転テーブル１４は、ＴＸ軸移動機構１４Ｃ、及びＴＹ軸移動機構１４Ｄ（図２参照）により、ＴＸ軸方向及びＴＹ軸方向に対し、微動に傾斜される。回転テーブル１４が傾斜された結果、ワークＷのワーク中心ＷＡと回転中心Ａとが平行になる（図６（Ｂ）の右の図）。
【００３８】
図１の真円度測定機１０により、ワークＷの真円度測定を行う場合、キャリッジ３２、旋回アーム３４及び水平アーム３６を駆動して、測定子４２を回転テーブルに載置されたワークＷの測定位置（ワークＷの外周面）に接触させる。次いで、回転軸受け１６及び回転テーブル１４を介してワークＷを回転させながら検出器４０から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データ処理装置５０へ出力する。データ処理装置５０は、検出器４０から入力された変位検出信号を処理（解析）して、ワークＷの真円度を示す測定データを生成する。
【００３９】
図７は、図３に示される真円度測定機１０であり、回転テーブル１４の上にインデックステーブル６０が設置され、ワークＷが真円度測定機１０のインデックステーブル６０に載置された状態を示している。第１コネクタ２４と第２コネクタ６６とが接続される。第２ケーブル６８は、インデックステーブル６０の第１テーブル６２に備えられたモーター７２に接続される。
【００４０】
回転テーブル１４にインデックステーブル６０を搭載することで、芯出しが可能な範囲を拡張できる。図７に示されるように、インデックステーブル６０の最大可動範囲Ｍ２は、回転テーブル１４の最大可動範囲Ｍ１より大きい。芯出しが可能な可動範囲は、回転テーブル１４の芯出し機構の可動範囲Ｍ１とインデックステーブル６０の可動範囲Ｍ２との合計となる。この構成によりインデックステーブル６０の上に複数のワークＷを載置でき、複数のワークＷの連続的に形状を測定できる。
【００４１】
回転テーブル１４の芯出し機構の駆動回路２０を、インデックステーブル６０の駆動回路２０として共有することにより、インデックステーブル６０は専用の駆動回路を必要としない。駆動回路がインデックステーブル６０に設けられると、駆動回路からの発熱が精度悪化の要因となるが、実施形態では、インデックステーブル６０はベース１２に設けられた駆動回路２０により駆動されるので、インデックステーブル６０に影響する発熱を最小限にできる。切替回路２２により駆動回路２０を共有できるので、低コストで既存の真円度測定機がインデックステーブル６０を利用できるように改修できる。
【００４２】
第１コネクタ２４と第２コネクタ６６との着脱をソフトウェアで自動認識することで、回転テーブル１４とインデックステーブル６０とが駆動回路２０を共有していても制御分解能を変えるのみで、回転テーブル１４とインデックステーブル６０との制御が可能になる。高い制御分解能の場合、駆動信号に対して移動距離は小さく、回転テーブル１４を制御する場合に適用される。つまり、回転テーブル１４は芯出し機構のモーター５６等により微小に移動する。一方、低い制御分解能の場合、駆動信号に対して移動距離は大きく、インデックステーブル６０を制御する場合に適用される。つまり、モーター７２によりインデックステーブル６０は回転テーブル１４より大きく移動できる。駆動回路２０を共有する場合、図４に示されるように、回転テーブル１４とインデックステーブル６０の座標軸を一致させることで、制御分解能を変えるだけで回転テーブル１４とインデックステーブル６０とを制御できる。但し、回転テーブル１４とインデックステーブル６０の座標軸を一致しない場合でも、補正信号を生成することで回転テーブル１４とインデックステーブル６０とを制御できる。
【００４３】
なお、インデックステーブル６０を適用することで可動範囲を広げた場合、回転軸受け１６の上に搭載されている積載物(回転テーブル１４、インデックステーブル６０、及びワークＷ)の重心と、回転中心Ａとが、離れて位置することが懸念される。重心と回転中心Ａとのズレ、すなわち偏心荷重が生じた場合、回転精度が悪化し、測定精度が悪化する要因になる。そこで、真円度測定機１０は、生じた偏心荷重を相殺するための偏心荷重相殺手段を備えている。第１実施形態の真円度測定機１０は、図３及び図７に示されるように、偏心荷重相殺手段として、インデックステーブル６０の上に設けられた４つのカウンターウエイト７０であり、各カウンターウエイト７０は第１テーブル６２の辺に沿って移動可能に設けられている。ここで、偏心荷重の相殺は、偏心荷重相殺手段の動作の前後で、偏心荷重を抑制（又は小さく）できればよい。カウンターウエイト７０は、例えば、データ処理装置５０からの制御信号により、モーターとボールネジ等からなる駆動装置により移動自在とされる。
【００４４】
次に、図８を参照して、偏心荷重相殺手段の動作を説明する。図８（Ａ）に示されように、インデックステーブル６０の第２テーブル６４にワークＷが載置されている。回転中心ＡとワークＷのワーク中心ＷＡとは一致していない。回転中心Ａとワーク中心ＷＡとを一致させるため、第２テーブル６４が矢印方向にインデックス送りされる。
【００４５】
図８（Ｂ）に示されるように、第２テーブル６４がインデックス送りされ、回転中心Ａとワーク中心ＷＡとが一致される。一方、第２テーブル６４は第１テーブル６２の上を移動するため、回転軸受け１６の上に搭載されている積載物の重心位置は、重心Ｇ１となる。重心Ｇ１は回転中心Ａと一致していないため、偏心荷重が発生する。そこで、偏心荷重を相殺するため、各カウンターウエイト７０が矢印方向に移動される。その結果、積載物の重心位置は、重心Ｇ１から重心Ｇ２となり、回転中心Ａと重心Ｇ２とが一致する。
【００４６】
図３の真円度測定機１０によりワークＷの真円度測定を行う場合、キャリッジ３２、旋回アーム３４及び水平アーム３６を駆動して、測定子４２をインデックステーブル６０に載置されたワークＷの測定位置（ワークＷの外周面）に接触させる。次いで、回転軸受け１６及び回転テーブル１４を介してインデックステーブル６０の載置されたワークＷを回転させながら検出器４０から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データ処理装置５０へ出力する。データ処理装置５０は、検出器４０から入力された変位検出信号を処理（解析）して、ワークＷの真円度を示す測定データを生成する（図３、及び図７参照）。
【００４７】
図８では、インデックステーブル６０に、１つのワークＷのみが載置されているが、図９に示されるように、複数のワークＷをインデックステーブル６０に載置できる。複数のワークＷの表面形状を測定する場合、１つのワークＷの表面形状を測定すると、第２テーブル６４をインデックス送りし、回転中心Ａと次のワークＷのワーク中心ＷＡとを一致させる。次いで、カウンターウエイト７０を移動し、回転中心Ａと積載物の重心とを一致させる。次いで、ワークＷの表面形状を測定する。このようにして、インデックステーブル６０の複数のワークＷを連続的に測定できる。
【００４８】
また、インデックステーブル６０の上に、校正用マスター８０（８０Ａ、８０Ｂ）を配置することで、ワークＷの連続測定中に、任意のタイミングで精度確認、及び校正が可能になる。また、図９に示されるように、インデックステーブル６０の中央に校正用マスター８０Ａを配置することにより、偏心荷重の影響を受けず高精度な校正をすることができる。
【００４９】
さらに、インデックステーブル６０の端部にも校正用マスター８０Ｂを配置できる。ワークＷを連続的に測定する間に、校正用マスター８０Ｂの校正データから偏心荷重を取得できる。取得された偏心荷重に基づいて、カウンターウエイト７０を移動させることで、偏心荷重を相殺できる。偏心荷重は、端部の載置される２つの校正用マスター８０Ｂから取得される校正データの差分から取得できる。
【００５０】
図９では、測定中において偏心荷重を取得するオンラインの場合を例示したが、オフラインで、予め校正データから偏心荷重を取得し、その偏心荷重に基づいて、カウンターウエイト７０を移動させることで、偏心荷重を相殺できる。
【００５１】
また、回転軸受け１６にセンサー（不図示）を設け、回転中心Ａの倒れ量を検知することで、偏心荷重を取得できる。
【００５２】
図１０は測定箇所が重心位置から離れているワークを測定する場合の真円度測定機の動作を示す概念図である。図１０に示されるように、ワークＷの重心Ｇ１と測定位置とが離れている。カウンターウエイト７０を移動させることで、回転中心ＡとワークＷの重心Ｇ２とを一致できる。インデックステーブル６０を利用することにより、通常の回転テーブル１４の可動範囲の許容値を超える偏心荷重が加わるワークＷを載置できる。そのワークＷに対して、カウンターウエイト７０を移動させることにより、偏心荷重を相殺できる。さらに、カウンターウエイト７０は、ワークＷの大きさ、及び数、測定の目的に応じて、交換可能であることが好ましい。
【００５３】
任意に回転テーブル１４と、インデックステーブル６０の駆動を切り替えることにより、微動と粗動を使い分ける運用も可能になり、高速化と高精度アライメントとが可能になる。つまり、高い制御分解能の場合には回転テーブル１４の移動速度を遅くし、低い制御分解能の場合にはインデックステーブル６０の移動速度を速くすることもできる。例えば、微動である回転テーブル１４の移動速度は数ｍｍ／ｓであり、粗動であるインデックステーブル６０の移動速度は数十から数百ｍｍ／ｓである。
【００５４】
〔第２実施形態〕
第２実施形態の真円度測定機を図１１に基づいて説明する。第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付して、説明を省略する場合がある。図１１に示されるように、真円度測定機１００は、第１実施形態と異なり、カウンターウエイト７０を備えていない。それ以外の構成は、第２実施形態の真円度測定機１００の構成と第１実施形態の真円度測定機１０の構成とは、基本的に同じである。
【００５５】
第２実施形態では、回転テーブル１４を矢印方向に移動することにより、偏心荷重を相殺させ、重心Ｇ１から重心Ｇ２へと重心位置を移動できる。なお、回転テーブル１４の移動に伴いインデックステーブル６０も移動する。したがって、回転テーブル１４の移動により、回転中心Ａとワーク中心ＷＡとが一致しなくなった場合、インデックステーブル６０を移動することでワークＷを移動する。回転テーブル１４とインデックステーブル６０とを順に移動することで、回転中心Ａとワーク中心ＷＡと重心Ｇ２とが最終的に一致される。
【００５６】
第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、複数のワークを測定でき、校正用マスターを利用することでオンライン、及びオフラインで偏心荷重を取得できる。センサーにより偏心荷重を取得できる。取得された偏心荷重に基づいて回転テーブル１４が移動され、偏心荷重を相殺できる。
【００５７】
偏心荷重相殺手段として、第１実施形態ではカウンターウエイトを例示し、第２実施形態では回転テーブルの移動を例示した。しかしながら、偏心荷重相殺手段として、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせて使用できる。また、偏心荷重相殺手段は、第１実施形態と第２実施形態に限定されない。
【符号の説明】
【００５８】
１０  真円度測定機、１２  ベース、１４  回転テーブル、１４Ａ  ＣＸ軸移動機構、１４Ｂ  ＣＹ軸移動機構、１４Ｃ  ＴＸ軸移動機構、１４Ｄ  ＴＹ軸移動機構、１６  回転軸受け、２０  駆動回路、２２  切替回路、２４  第１コネクタ、２６  第１ケーブル、３０  コラム、３２  キャリッジ、３４  旋回アーム、３６  水平アーム、３８  検出器ホルダ、４０  検出器、４２  測定子、５０  データ処理装置、５２  動力信号ライン、５４  スリップリング、５６  モーター、６０  インデックステーブル、６２  第１テーブル、６４  第２テーブル、６６  第２コネクタ、６８  第２ケーブル、７０  カウンターウエイト、７２  モーター、８０，８０Ａ，８０Ｂ  校正用マスター、１００  真円度測定機、Ａ  回転中心、Ｇ１  重心、Ｇ２  重心、Ｗ  ワーク、ＷＡ  ワーク中心
【要約】
【課題】  回転テーブルにインデックステーブルを設置してワークの表面形状を測定する際の測定精度の低下を抑制できる表面形状測定機、及び表面形状測定方法を提供する。
【解決手段】
表面形状測定機は、ワークが載置され、回転中心を中心に回転自在な回転テーブルと、回転テーブルに載置されたワークに接触される測定子を有し、測定子の変位を検出する検出器と、を備え、回転テーブルは、ワークの中心と回転中心とを調節するための芯出し機構を有し、回転テーブルの上に着脱自在に設置されるインデックステーブルを備え、インデックステーブルは回転中心に直交する第１軸及び第２軸に沿ってインデックス送りが可能に構成され、インデックステーブルのインデックス送りに伴う偏心荷重を相殺する偏心荷重相殺手段を、備える。
【選択図】図３【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】
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【図１１】
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