(57)【要約】【課題】触針角度が、測定プログラムを作成時と自動測定実行時とで異なっていても、触針角度の修正を適切に指示することで測定を実行することができ、また、検出器移動中に触針が被測定物に接触して検出器に損傷を与えることのない真円度測定機を提供することを目的とする。【解決手段】検出器５０を測定位置の手前の被測定物Ｗに近接する位置まで移動させ、ここで触針５１が被測定物Ｗに接触していないか確認し、次に測定位置で触針５１の接触状態を確認する管制部６０を設け、夫々の位置で必要に応じて触針角度の修正を指示する表示手段７０を設け、指示に従って容易に触針角度を修正できるようにした。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物を検出器に対して相対的に回転させ、被測定物の真円度を測定する真円度測定機であって、
前記検出器の触針の角度が自在に変更可能であり、
前記検出器を被測定物の半径方向に移動するＸ方向駆動手段と、前記検出器を被測定物の中心線方向に移動するＺ方向駆動手段と、被測定物を載置して被測定物を前記検出器に対して相対的に回転させるテーブルと、を有し、
予め定められた測定プログラムに従って自動測定が可能な真円度測定機において、
自動測定の前に、又は自動測定の途中で前記触針の角度修正が必要か否かを判断する管制部と、
前記角度修正を指示する表示手段とを有していることを特徴とする真円度測定機。
【請求項２】
前記管制部は、
前記検出器を被測定物に向けて近接位置まで移動させ、前記触針が被測定物に接触しているか否かによって前記触針の角度修正が必要か否かを判断し、
更に前記検出器を被測定物に向けて測定位置まで移動させ、測定位置到達前に前記触針が被測定物に接触したか否か、又は測定位置に到達しても前記触針が被測定物に接触していないか否かによって、前記触針の角度修正が必要か否かを判断することを特徴とする、請求項１に記載の真円度測定機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は真円度測定機に係り、特に予め定められた測定プログラムに従って自動測定が可能な真円度測定機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
円筒形状の被測定物の真円度や円筒度を測定する装置として、従来から真円度測定機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この真円度測定機で被測定物の真円度等を自動測定する場合、予めオペレータの手動操作によって、自動測定のための測定プログラムが作成される。例えば被測定物の真円度を測定する場合、被測定物の中心線方向であるＺ方向の測定位置を設定して、検出器をＺ方向に移動し、その時のＺ方向の位置座標をデーターインする。次に、検出器を被測定物の半径方向であるＸ方向に移動して、検出器の触針を被測定物の側面に接触させ、このときのＸ方向の位置座標をデーターインする。
【０００４】
ここで被測定物又は検出器を１回転させ、検出器からの検出信号を採取する。１回転分のデータが採取されると、検出器をＸ方向に退避させ、この退避位置の座標をデーターインする。
【０００５】
このように、測定経路に沿って検出器の触針の移動方向と移動ポイントのデータ、移動速度等を順次データーインし、一連の自動測定のプログラムを作成している。この予めプログラムされた経路に沿って自動測定を行う真円度測定装置として、円筒形状の被測定物の外側と内側とを、検出器の検出方向を切替えることなく連続して自動測定する真円度測定装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６２−２７６４０５号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平８−３１３２４７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような真円度測定機に用いられている検出器は、差動変圧器を用いた電気マイクロメータの検出器が一般的である。この電気マイクロメータの検出器は、測定の汎用性を高めるため、検出器の種々の姿勢に対しても測定できるように、検出器本体に対する触針の取付け角度を自由に変更できるようになっている。
【０００９】
このため、自動測定用の測定プログラムを作成した時の検出器本体に対する触針角度と、実際に自動測定を実行する時の触針角度とが異なっている場合がほとんどである。また、このように触針角度が自由に変更できる検出器では、自動測定時に測定プログラム作成時の触針角度を再現させることは困難である。
【００１０】
このため、この自動測定用の測定プログラムに基いて自動測定を行おうとした時に、触針が被測定物と干渉したり、あるいは測定ポイントにおいても触針が被測定物に接触しなかったりして、測定を実行できないという問題があった。
【００１１】
即ち、検出器が測定位置に到達する前に触針が被測定物に接触してしまったり、或いは測定位置に到達しても触針が被測定物に接触しないために測定することができないという問題である。
【００１２】
また、検出器の移動中に触針が被測定物に接触したとき、移動速度が速い場合は急停止することができないので、検出器に損傷を与えることもあった。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、検出器本体に対する触針角度が、自動測定用の測定プログラムを作成した時と自動測定を実行する時とで異なっていても、自動測定の前に、又は自動測定の途中において、触針角度の修正を適切に指示することで測定を実行することができ、また、検出器の移動中に触針が被測定物に接触して検出器に損傷を与えることのない真円度測定機を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、被測定物を検出器に対して相対的に回転させ、被測定物の真円度を測定する真円度測定機であって、前記検出器の触針の角度が自在に変更可能であり、前記検出器を被測定物の半径方向に移動するＸ方向駆動手段と、前記検出器を被測定物の中心線方向に移動するＺ方向駆動手段と、被測定物を載置して被測定物を前記検出器に対して相対的に回転させるテーブルと、を有し、予め定められた測定プログラムに従って自動測定が可能な真円度測定機において、自動測定の前に、又は自動測定の途中で前記触針の角度修正が必要か否かを判断する管制部と、前記角度修正を指示する表示手段とを有していることを特徴としている。
【００１５】
請求項１の発明によれば、自動測定の前に、又は自動測定の途中で触針の角度修正が必要か否かが判断され、必要な場合は角度修正が指示されるので、検出器本体に対する触針角度が、自動測定用の測定プログラムを作成した時と自動測定を実行する時とで異なっていても、指示に従って修正することにより自動測定を実行することができる。
【００１６】
また、請求項２に記載の真円度測定機において、前記管制部は、前記検出器を被測定物に向けて近接位置まで移動させ、前記触針が被測定物に接触しているか否かによって前記触針の角度修正が必要か否かを判断し、更に前記検出器を被測定物に向けて測定位置まで移動させ、測定位置到達前に前記触針が被測定物に接触したか否か、又は測定位置に到達しても前記触針が被測定物に接触していないか否かによって、前記触針の角度修正が必要か否かを判断することを特徴としている。
【００１７】
請求項２の発明によれば、検出器を測定位置の手前の被測定物に近接する位置まで移動させ、ここで触針が被測定物に接触していないか否か確認し、次に測定位置で触針の接触状態を確認して、夫々の位置で必要に応じて触針角度の修正を指示しているので、触針角度が自動測定用の測定プログラムを作成した時と自動測定を実行する時とで異なっていても、検出器を損傷させることなく、適切に触針の角度を修正することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って、本発明に係る真円度測定機の好ましい実施の形態について詳説する。尚各図において、同一の部材については同一の番号又は符号を付している。
【００１９】
図１は、本発明に係る真円度測定機の外観を示す斜視図である。また、図２はその構成を表わすブロック図である。図１及び図２に示すように、真円度測定機１０は、被測定物Ｗを載置して回転させるテーブル４０とコラム１２が本体ベース１１に設けられている。
【００２０】
コラム１２には、Ｚ方向駆動手段３０が組込まれ、Ｚテーブル３１を被測定物Ｗの中心線方向である図１に示すＺ方向に移動させる。Ｚテーブル３１には、Ｘテーブル２１を被測定物Ｗの半径方向である図１のＸ方向に駆動するＸ方向駆動手段２０が組込まれている。
【００２１】
Ｘテーブル２１には、アーム２５が取り付けられ、アーム２５の先端には触針５１を有する検出器５０が取り付けられている。触針５１は検出器５０の本体に対して、外力を加えることにより自在に取付け角度を変えられるようになっている。（以後検出器５０の本体に対する触針５１の取付け角度を触針角度と称する。）
検出器５０には差動トランスが組込まれ、触針５１の先端のボールの動きを電気信号に変換している。
【００２２】
また、検出器５０は前記Ｘ方向駆動手段２０及びＺ方向駆動手段３０によって、被測定物Ｗの半径方向であるＸ方向と被測定物Ｗの中心線方向であるＺ方向の任意の位置に自動で送られて位置決めされる。
【００２３】
真円度測定機１０は更に、本体内部に格納された管制部６０、測定プログラムや測定結果その他各種の表示を行う表示手段７０、各種データを入力するキーボード６６、測定結果等を印刷するプリンタ７５等を有している。
【００２４】
被測定物Ｗを載置して被測定物Ｗを回転させるテーブル４０は、図２に示すように、軸受４２に支持されモータ４３で回転される回転テーブル４１、回転角度を正確に検出するエンコーダ４４等から成っている。軸受４２には静圧エアーベアリングが用いられており、回転精度０．０５μｍの高精度で回転テーブル４１を支持している。
【００２５】
Ｘ方向駆動手段２０は、Ｒ軸方向送り装置２２、モータ２３、エンコーダ２４等からなり、Ｘテーブル２１を被測定物Ｗの半径方向に送る。Ｒ軸方向送り装置２２は、直線エアーガイドとボールネジとで構成され、モータ２３でボールネジを回転する。モータ２３の回転数がモータ２３に取付けられているエンコーダ２４で計数され、Ｘテーブル２１の移動が制御される。
【００２６】
Ｚ方向駆動手段３０は、Ｚ軸方向送り装置３２、モータ３３、エンコーダ３４等からなり、Ｚテーブル３１を被測定物Ｗの軸線方向に送る。Ｚ軸方向送り装置３２もＲ軸方向送り装置２２同様、直線エアーガイドとボールネジとで構成され、モータ３３でボールネジを回転する。モータ３３の回転数がモータ３３に取付けられているエンコーダ３４で計数され、Ｚテーブル３１の移動が制御される。
【００２７】
管制部６０は、コンピュータからなる演算部６４、サーボコントロールボード６１、プログラム記憶部６５、増幅器６２、Ａ／Ｄ変換器６３を有しており、プログラム記憶部６５に記憶された測定プログラムが演算部６４に呼び出される。
【００２８】
サーボコントロールボード６１は、テーブル４０のエンコーダ４４からの回転テーブル信号、Ｘ方向駆動手段２０のエンコーダ２４からのＲ軸信号、Ｚ方向駆動手段３０のエンコーダ３４からのＺ軸信号を受信して演算部６４に送り、演算部６４の指令に基いてテーブル４０のモータ４３、Ｘ方向駆動手段２０のモータ２３、及びＺ方向駆動手段３０のモータ３３を駆動制御する。
【００２９】
また、検出器５０からの検出器信号は増幅器６２で増幅され、Ａ／Ｄ変換器６３でアナログ信号からデジタル信号に変換されて、演算部６４で測定結果が演算される。この演算結果は表示手段７０に表示されるとともに、プリンタ７５で印刷される。
【００３０】
図３は、被測定物Ｗに対する検出器５０の位置関係と、触針５１の種々の触針角度の状況を示したものである。図３（ａ）は、オペレータが自動測定の測定プログラムを作成する時の、検出器５０が測定位置に位置付けられ、触針５１が被測定物Ｗの側面に接触している状態を表わしている。従って、このとき作成される測定プログラムは、図３（ａ）で示した触針角度を前提にして作られる。
【００３１】
ところが、触針角度は種々の測定に対応できるように自在に変更可能であるため、図３（ａ）で示した触針角度が常に保たれているわけではない。このため、自動測定の前に予め、或いは自動測定の途中で触針角度を適宜修正しなければならない。
【００３２】
次に、本発明の真円度測定機１０における触針角度の修正手順について説明する。図４はこの触針角度の修正手順を示すフローチャートである。この修正手順では、先ず最初に検出器５０がＸ方向駆動手段２０によって、測定位置の手前の近接位置へ移動される（ステップＳ１）。
【００３３】
検出器角度が測定プログラム作成時と同じ角度であれば、この近接位置では触針５１が被測定物Ｗに接触することはないが、検出器角度が変更されている可能性があるので、この近接位置で触針５１が被測定物Ｗに接触していないかどうかが管制部６０によってチェックされる（ステップＳ２）。
【００３４】
触針５１が被測定物Ｗに接触している場合（図３（ｂ）の状態）、表示手段７０にこの状態を示す図と「触針角度を粗調整して下さい。」の指示とが表示され、オペレータによって触針角度が図３（ｂ）の点線で示す状態に粗調整される（ステップＳ３）。ステップＳ３が実行されるとステップＳ１に戻る。
【００３５】
一方、ステップＳ２で触針５１が被測定物Ｗに接触していない場合、検出器５０がこの近接位置から測定位置に向けて、十分に遅いスピードで移動される（ステップＳ４）。この移動中、触針５１が被測定物Ｗに接触しないかどうか監視され（ステップＳ５）、検出器５０が測定位置に到達する前に触針５１が被測定物Ｗに接触した場合（図３（ｃ）の状態）、検出器５０の損傷を防ぐため検出器５０の移動が即座に停止される（ステップＳ６）。
【００３６】
ここで表示手段７０にこの状態を示す図と「触針角度を粗調整して下さい。」の指示とが表示され、オペレータによって触針角度が図３（ｃ）の点線で示す状態に粗調整される（ステップＳ７）。ステップＳ７が実行されるとステップＳ４に戻る。
【００３７】
検出器５０が測定位置に到達する前に触針５１が被測定物Ｗに接触しなかった場合、今度は測定位置において触針５１が被測定物Ｗに接触していないかどうかがチェックされる（ステップＳ８）。
【００３８】
検出器５０が測定位置に位置決めされたときに、触針５１が被測定物Ｗに接触していない場合（図３（ｄ）の状態）、表示手段７０にこの状態を示す図と「触針角度を調整して下さい。」の指示とが表示され、オペレータによって触針角度が図３（ｄ）の点線で示す状態に調整される（ステップＳ９）。ステップＳ９が実行されるとステップＳ４に戻る。
【００３９】
ステップ８で触針５１が被測定物Ｗに接触していることが確認されると、触針角度が測定プログラム作成時の角度と近似しているものと判断され、自動測定プログラムが実行される（ステップＳ１０）。
【００４０】
なお、ステップＳ３において、図３（ｄ）の状態になるように触針角度を粗調整することにより、ステップ５、ステップ６、及びステップ７の手順を省略することができるので、触針角度修正に要する時間を短縮することができる。
【００４１】
以上の触針角度修正手順が自動測定の前に、或いは自動測定の途中で適宜実行されることにより、検出器５０の移動中に触針５１が被測定物Ｗに接触して検出器５０に損傷を与えることが防止されるとともに、測定ポイントにおいても触針５１が被測定物Ｗに接触しなかったりして、測定を実行することができないという問題も解決される。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の真円度測定機によれば、自動測定の前に、又は自動測定の途中で触針の角度修正が必要か否かが判断され、必要な場合には角度修正が指示されるので、検出器本体に対する触針角度が、自動測定用の測定プログラムを作成した時と自動測定を実行する時とで異なっていても、指示に従って修正することにより自動測定を実行することができる。
【００４３】
また、検出器を測定位置の手前の被測定物に近接する位置まで移動させ、ここで触針が被測定物に接触していないか否か確認し、次に測定位置で触針の接触状態を確認して、夫々の位置で必要に応じて触針角度の修正を指示しているので、容易に、しかも適切に触針の角度を修正することができ、検出器を損傷させることなく、自動測定を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る真円度測定機の外観を表わす斜視図
【図２】本発明の実施の形態に係る真円度測定機の構成を表わすブロック図
【図３】触針角度に起因する触針と被測定物との接触状態を表わす正面図
【図４】触針角度の修正手順を表わすフローチャート
【符号の説明】
１０…真円度測定機、２０…Ｘ方向駆動手段、２５…アーム、３０…Ｚ方向駆動手段、４０…テーブル、５０…検出器、５１…触針、６０…管制部、７０…表示手段、Ｗ…被測定物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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