(57)【要約】【課題】スキッドの穴部と触針との隙間の異物の固着を防ぐことのできる表面粗さ試験機のスキッド洗浄方法を提供する。【解決手段】貫通した穴部を有するスキッドと、当該スキッドの穴部に配置され上下動可能な触針と、を備え、スキッドを被測定物の表面に沿って移動させることで、被測定物の表面粗さを測定する表面粗さ試験機のスキッド洗浄方法において、測定終了後、所定の異物除去手段により穴部と触針との隙間の異物を除去する除去工程（Ｓ１）を有する。【選択図】図４
2012026736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通した穴部を有するスキッドと、当該スキッドの穴部に配置され上下動可能な触針と、を備え、前記スキッドを被測定物の表面に沿って移動させることで、前記被測定物の表面粗さを測定する表面粗さ試験機のスキッド洗浄方法において、
測定終了後、所定の異物除去手段により前記穴部と前記触針との隙間の異物を除去する除去工程を有することを特徴とする表面粗さ試験機のスキッド洗浄方法。
【請求項２】
前記異物除去手段は、
前記スキッドの下面に吸引パッドを当接させ前記吸引パッドを吸引することで前記隙間の前記異物を除去する吸引装置、
前記隙間に向けて洗浄用圧縮空気を噴射することで前記隙間の前記異物を除去する空気噴射装置、及び
洗浄液が貯溜された洗浄槽と超音波を発振する超音波発振器とを有し、前記スキッドを前記洗浄液に浸し、前記洗浄液を介して前記触針に超音波を照射することで前記隙間の前記異物を除去する超音波洗浄装置、
の少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１に記載の表面粗さ試験機のスキッド洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面粗さ試験機のスキッド洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械加工後のワークの表面粗さ測定は、加工条件の良否、工具摩耗、破損状況の確認など、プロセス管理において重要である。このため、近年では、プロセスの良否をワーク加工後早期に判断して不良品の流出を止めるべく、機械加工後、機上にて表面粗さ測定を実施したいというニーズが高まっている。
こうしたニーズに対し、機械加工後、機上にて表面粗さ測定を実施するのに好適な表面粗さ試験機として、触針を被測定物の表面に追従移動させつつ、当該触針の変位量を電気的に検出・増幅し、被測定物の表面粗さを測定する表面粗さ試験機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
具体的に、この表面粗さ試験機は、被測定物の表面粗さを測定するための検出器を備え、検出器の先端部に、触針の貫通した穴部を有するスキッドが備えられた構成である。スキッドの下面は、測定時に被測定物と接触するワーク接触面となる。このとき、触針は、被測定物の表面の傾き量にできるだけ対応可能なように、スキッドの穴部の中を可動するようになっている。
このような構成により、上記の表面粗さ試験機は、被測定物の表面の凹凸に追従した測定を行えるため外部振動による影響が少なく、また、測定機と被測定物との位置決め・姿勢制約がラフであるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平４−６０５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、一般に、機械加工後のワークの表面にはクーラントなどの異物が付着しており、触針を被測定物の表面に追従移動させる表面粗さ測定を行うと、図８に示すように、スキッドの穴部と触針との隙間に異物が侵入して固着することで、測定作業が不良となる場合があるという問題があった。
【０００６】
本発明の課題は、スキッドの穴部と触針との隙間の異物の固着を防ぐことのできる表面粗さ試験機のスキッド洗浄方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、
請求項１に記載の発明は、
貫通した穴部を有するスキッドと、当該スキッドの穴部に配置され上下動可能な触針と、を備え、前記スキッドを被測定物の表面に沿って移動させることで、前記被測定物の表面粗さを測定する表面粗さ試験機のスキッド洗浄方法において、
測定終了後、所定の異物除去手段により前記穴部と前記触針との隙間の異物を除去する除去工程を有することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の表面粗さ試験機のスキッド洗浄方法において、
前記異物除去手段は、
前記スキッドの下面に吸引パッドを当接させ前記吸引パッドを吸引することで前記隙間の前記異物を除去する吸引装置、
前記隙間に向けて洗浄用圧縮空気を噴射することで前記隙間の前記異物を除去する空気噴射装置、及び
洗浄液が貯溜された洗浄槽と超音波を発振する超音波発振器とを有し、前記スキッドを前記洗浄液に浸し、前記洗浄液を介して前記触針に超音波を照射することで前記隙間の前記異物を除去する超音波洗浄装置、
の少なくとも１つを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、貫通した穴部を有するスキッドと、当該スキッドの穴部に配置され上下動可能な触針と、を備え、スキッドを被測定物の表面に沿って移動させることで、被測定物の表面粗さを測定する表面粗さ試験機において、測定終了後に、スキッドの穴部と触針との隙間の異物が除去されることとなる。
このため、測定によって隙間に異物が侵入しても固着することがなく、測定性能への影響を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の表面粗さ試験機の概略構成図である。
【図２】図１の表面粗さ試験機の検出部を示す断面図である。
【図３】図２の検出部の先端部を示す要部拡大図である。
【図４】本発明のスキッド洗浄方法を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態の異物除去手段の概略構成図である。
【図６】第２実施形態の異物除去手段の概略構成図である。
【図７】第３実施形態の異物除去手段の概略構成図である。
【図８】従来の表面粗さ試験機における問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
先ず、本発明にかかる表面粗さ試験機の構成について説明する。
表面粗さ試験機１００は、図１に示すように、検出部１０と、駆動部２０と、等を備えている。
【００１３】
検出部１０は、駆動部２０の前後方向への駆動に伴って被測定物上を移動し、触針１３により被測定物の表面粗さ（微細表面凹凸）を検知するものである。
具体的に、検出部１０は、図２、３に示すように、駆動部２０の前端部から突出する、内部が空洞となった検出部ケース１１を備え、検出部ケース１１の先端には、スキッド１２が設置されている。
このスキッド１２には、その後端部から下端部にかけて、検出部ケース１１の空洞と連続するように貫通したスキッド穴（穴部）１２ａが形成されており、検出部ケース１１の内部の後方からスキッド穴１２ａの後端部及び下端部にかけて、先端に下向きの触針１３を備えた触針レバー１４が配置されている。
触針レバー１４は、その中間部において板ばね１５により検出部ケース１１に取り付けられており、この板ばね１５が、触針レバー１４の揺動支点として、触針１３をスキッド１２の下面よりわずかに突出した状態でバランスが取れるように弾性的に支持している。
また、触針レバー１４の後端上面には、フェライト板１６が取り付けられている。検出部ケース１１のフェライト板１６と対向する位置には、コネクタピン１７と接続されたインダクタンス検出器１８が取り付けられている。
スキッド１２の下面は、測定時において被対象部と接触するワーク接触面であり、このスキッド１２の下面が、被測定物の測定部位の表面に沿って移動した場合、当該測定部位の表面粗さによって触針１３が上下動される。触針１３が上下動すると、インダクタンス検出器１８によってこの上下動が検出され、出力される検出信号と触針１３の移動距離とから被測定物の表面粗さが測定されるようになっている。
【００１４】
駆動部２０は、検出部１０を弾性的に保持するとともに、図示しない制御機構によって検出部１０を一定方向（前後方向）に移動させる。
また、駆動部２０の底面には、前方両側に一対の脚部２１，２１が高さ調整可能に設けられているとともに、後方中央に脚部２２が設けられており、表面粗さ試験機１００は、この３つの脚部２１，２１、２２によって、設置箇所の形状に因らず安定して載置することができるようになっている。このため、表面粗さ試験機１００は、平面形状のみならず、例えば曲面形状の被測定物上にも載置可能となっている。
【００１５】
次に、上記した表面粗さ試験機１００のスキッド洗浄方法について説明する。
なお、スキッド洗浄処理は、表面粗さ試験機１００による表面粗さの測定終了後に実施される。
ここで、「測定終了後」とは、例えば、被測定物に対して１箇所測定を行う場合には、その１箇所の測定が終わったタイミング以後である。
また、被測定物に対して複数箇所測定を行う場合には、その一連の複数箇所の測定が終わったタイミング以後を「測定終了後」としてスキッド洗浄処理を行っても良いし、一連の複数箇所のうちの１箇所又は複数箇所の測定が終わる度に、当該１箇所又は複数箇所の測定が終わったタイミングを「測定終了後」としてスキッド洗浄処理を行っても良い。
上記の何れの場合であっても、スキッド洗浄処理は、より高い洗浄効果を得るため、測定終了の直後に行われることが好ましい。また、例えば、表面粗さ試験機１００を測定時以外は所定の収納場所に収納・保管する場合には、測定終了後、少なくとも収納する前に、スキッド洗浄処理が行われる。
このため、例えば、機械加工後のワークの表面などのような、クーラント等の異物の付着した被測定物に対して測定を行って、スキッド穴１２ａと触針１３との隙間に異物が侵入した場合でも、かかる異物を、固着前に迅速に除去することが可能となる。
【００１６】
このスキッド洗浄方法は、図４に示すように、表面粗さ試験機１００のスキッド１２に対して異物除去手段（後述）を所定位置に設置する設置工程（Ｓ１）と、スキッド穴１２ａと触針１３との隙間の異物を除去する除去工程（Ｓ２）と、を有している。
【００１７】
ここで、図４のスキッド洗浄方法に用いられる異物除去手段について説明する。
本実施形態における異物除去手段は、図５に示すように、スキッド１２の下面に吸引パッド３３を当接させ、当該吸引パッド３３を吸引することで隙間の異物を除去する吸引装置３０である。
【００１８】
具体的に、吸引装置３０は、スキッド１２の下面に当接される吸引パッド３３と、吸引パッド３３と接続されるタンク部３１と、を備えている。
タンク部３１の上面には、接続口３２が設けられ、接続口３２の上端には、吸引パッド３３が備えられている。吸引パッド３３の材質としては、天然又は合成繊維を織った布、多孔質のポリマーフィルム、不織布、及び紙などを挙げることができる。
吸引パッド３３は、スキッド１２の下面に当接させると当該スキッド１２の下面の形状に沿って変形する。また、吸引パッド３３は、その汚れ具合に応じて適宜交換が可能である。
また、タンク部３１には、圧縮空気取入れ口３４と、圧縮空気排出口３５とが備えられており、吸引装置３０は、スキッド洗浄処理に際して、タンク部３１に圧縮空気取入れ口３４から圧縮空気をとり入れるとともに、圧縮空気排出口３５から圧縮空気を噴出させることで、タンク部３１内部の空気を排出し、これにより吸引パッド３３に負圧をかけてスキッド穴１２ａを吸引する。
【００１９】
従って、本実施形態においては、設置工程（Ｓ１）では、表面粗さ試験機１００による被測定物に対する測定が終了した後、当該表面粗さ試験機１００の触針１３の先端及びスキッド１２の下面に吸引パッド３３が当接するように吸引装置３０の設置が行われる。
なお、かかる設置工程Ｓ１は、測定終了後に自動で行われても良いし、操作者が手動で行うこととしても良い。
【００２０】
また、除去工程（Ｓ２）では、触針１３の先端及びスキッド１２の下面に吸引パッド３３が当接された状態において、吸引装置３０を動作させ、タンク部３１内部の排気が行われる。そして、タンク部３１内部の排気が行われると、これに伴って吸引パッド３３に負圧がかかりスキッド穴１２ａから大気が吸引され、この吸引力によってスキッド穴１２ａと触針１３との隙間内の異物が吸引されることとなる。
即ち、この吸引により、当該隙間内に存在する液状のクーラントや、触針１３表面で乾燥析出したクーラント成分や触針１３表面に固着した固形状又は半固形状の異物などが吸引、除去される。このとき、吸引パッド３３がフィルタとなり、当該隙間から取り出された固形状又は半固形状の異物は吸引パッド３３上に残り、液状のクーラントはタンク部３１内部に落下して廃液として貯留される。
なお、このようにスキッド穴１２ａと触針１３との隙間が吸引されて清掃が行われた後、吸引装置３０は検出部１０から離される。
【００２１】
以上のように、本実施形態の表面粗さ試験機１００のスキッド洗浄方法によれば、貫通したスキッド穴１２ａを有するスキッド１２と、当該スキッド穴１２ａに配置され上下動可能な触針１３と、を備え、スキッド１２を被測定物の表面に沿って移動させることで、被測定物の表面粗さを測定する表面粗さ試験機１００が、測定終了後に、スキッド穴１２ａと触針１３との隙間の異物が除去されることとなる。
このため、異物の付着した被測定物を測定した場合でも、スキッド穴１２ａと触針１３との隙間が異物の付着・固化により閉塞されるのを防止することができる。
即ち、測定によって隙間に異物が侵入しても固着することがなく、測定性能への影響を抑えることができる。
よって、長期の使用に耐えうる表面粗さ試験機１００とすることができる。
【００２２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、上記第１実施形態と異なる点を中心として説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２３】
本実施形態におけるスキッド１２Ａは、図６に示すように、その上面の触針１３と対向する位置に、洗浄用圧縮空気取入れ口１９が形成されている。
また、本実施形態における異物除去手段は、図６に示すように、スキッド穴１２ａと触針１３との隙間に向けて洗浄用圧縮空気を噴射することで当該隙間の異物を除去する空気噴射装置４０である。
【００２４】
具体的に、空気噴射装置４０は、洗浄用圧縮空気を下方に噴射するノズル状の空気噴出部４１と、空気噴出部４１から噴出される空気の空気圧を調整する圧力調整バルブ４２と、が備えられている。
空気噴出部４１は、スキッド１２Ａの洗浄用圧縮空気取入れ口１９の上方に配置され、洗浄用圧縮空気取入れ口１９を介して触針１３の上方から下方に向けて洗浄用圧縮空気を噴射することで異物の除去が行われる。このとき、異物の量などに合わせて、適宜、空気圧の調整が行われる。
【００２５】
なお、空気噴射装置４０に高圧ガスボンベ（図示省略）を付設し、圧縮空気の代わりに、高圧ガスを噴射することとしても良い。ここで、高圧ガスの種類としては、例えば、窒素ガスなどの不活性ガスが用いられる。
【００２６】
従って、本実施形態においては、設置工程（Ｓ１）では、表面粗さ試験機１００による被測定物に対する測定が終了した後、空気噴射装置４０の空気噴出部４１がスキッド１２Ａの洗浄用圧縮空気取入れ口１９の上方に位置するように、前記空気噴射装置４０の設置が行われる。
なお、かかる設置工程Ｓ１は、測定終了後に自動で行われても良いし、操作者が手動で行うこととしても良い。
【００２７】
また、除去工程（Ｓ２）では、空気噴射装置４０の空気噴出部４１がスキッド１２Ａの洗浄用圧縮空気取入れ口１９の上方に位置した状態において、空気噴射装置４０を動作させ、スキッド穴１２ａと触針１３との隙間に上方から洗浄用圧縮空気を噴射する。このとき、洗浄用圧縮空気の空気圧により、当該隙間の異物が吹き飛ばされることとなる。
【００２８】
以上のように、本実施形態におけるスキッド洗浄方法によれば、第１実施形態と同様の効果が得られるのは勿論のこと、空気噴射装置４０により洗浄用圧縮空気を吹きかけるので、洗浄を簡便に行うことができる。
【００２９】
なお、洗浄用圧縮空気取入れ口１９に開閉可能な蓋体（図示省略）を設け、スキッド洗浄処理以外では洗浄用圧縮空気取入れ口１９を閉塞しておくこととしても良い。このようにすることで、スキッド穴１２ａに不要な塵等が入るのを防止することができる。
【００３０】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について、上記第１実施形態と異なる点を中心として説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
本実施形態における異物除去手段は、図７に示すように、洗浄液を介して触針１３に超音波を照射することでスキッド穴１２ａと触針１３との隙間の異物を除去する超音波洗浄装置５０である。
【００３２】
具体的に、超音波洗浄装置５０は、洗浄液（超音波洗浄液）が貯溜された洗浄槽５１と、超音波を発振する超音波発振器５２と、を備えている。
洗浄槽５１には振動子５１ａが備えられ、超音波発振器５２により発生した電気振動が機械振動に変換されて洗浄槽５１の洗浄液に伝達される。
超音波洗浄装置５０は、洗浄槽５１の洗浄液中にスキッド１２が浸された場合、超音波発振器５２によって２００００Ｈｚ以上の超音波を発振し、洗浄液を介してスキッド１２に超音波を照射して異物の除去を行う。
なお、洗浄液としては、例えば、純水あるいは有機溶剤（アセトン、ベンジン、トリクロロエチレン）などが使用される。
【００３３】
従って、本実施形態においては、設置工程（Ｓ１）では、表面粗さ試験機１００による被測定物に対する測定が終了した後、スキッド１２が洗浄槽５１の上方に位置するように超音波洗浄装置５０の設置が行われる。
なお、かかる設置工程Ｓ１は、測定終了後に自動で行われても良いし、操作者が手動で行うこととしても良い。
【００３４】
また、除去工程（Ｓ２）では、スキッド１２が下降され洗浄槽５１の洗浄液に浸された状態において、超音波洗浄装置５０を動作させ、超音波洗浄を実行する。すると、スキッド１２に超音波が照射されることにより、スキッド穴１２ａと触針１３との隙間の異物が洗浄されることとなる。なお、超音波洗浄終了後は、洗浄槽５１からスキッド１２が引き上げられる。
【００３５】
以上のように、本実施形態によれば、第１、２実施形態と同様の効果得られるのは勿論のこと、超音波洗浄装置５０によるクリーニングなので、異物の種類に因らず高い洗浄効果を得ることができる。
【００３６】
なお、上記第１〜第３実施形態においては、それぞれ、異物除去手段として吸引装置３０、空気噴射装置４０、及び超音波洗浄装置５０を例示して説明したが、異物除去手段としてこれらのうち２種又は全種類を備えることとしても良い。
例えば、吸引装置３０により吸引した後、超音波洗浄装置５０により洗浄しても良いし、吸引装置３０及び空気噴射装置４０により吸引及び空気噴射を行った後、更に超音波洗浄装置５０により洗浄しても良い。
このように構成することにより、より高い洗浄効果を得ることができ、異物をより確実に除去することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１００  表面粗さ試験機
１０  検出部
１１  検出部ケース
１２、１２Ａ  スキッド
１２ａ  スキッド穴（穴部）
１３  触針
１４  触針レバー
１５  板ばね
１６  フェライト板
１７  コネクタピン
１８  インダクタンス検出器
１９  洗浄用圧縮空気取入れ口
２０  駆動部
２１，２２  脚部
３０  吸引装置（異物除去手段）
３１  タンク部
３２  接続口
３３  吸引パッド
３４  圧縮空気取入れ口
３５  圧縮空気排出口
４０  空気噴射装置（異物除去手段）
４１  空気噴出部
４２  圧力調整バルブ
５０  超音波洗浄装置（異物除去手段）
５１  洗浄槽
５２  超音波発振器
【図１】
2012026736.tif 000003
【図２】
2012026736.tif 000004
【図３】
2012026736.tif 000005
【図４】
2012026736.tif 000006
【図５】
2012026736.tif 000007
【図６】
2012026736.tif 000008
【図７】
2012026736.tif 000009
【図８】
2012026736.tif 000010