(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元カムのカム面に接触するための平面状の測定面を有する測定子と、前記測定子を、前記測定面内に存在する揺動軸周りに揺動可能に支持する支持部材と、を含む３次元カムプロフィール測子を、前記３次元カムのカム面に接触させた状態で、前記３次元カムの回転位相と回転軸方向の位置とを変化させることによって、前記測定子または前記支持部材の位置に基づいて前記３次元カムの形状を測定した結果を補正する方法であって、
前記３次元カムプロフィール測子を用いて所定の形状を有する基準物体の形状を測定する測定工程と、
前記基準物体の形状を測定することにより得られた基準測定値と、前記基準物体の形状の真値との差に基づいて前記３次元カムの形状の測定誤差を補正する補正情報を求める補正情報算出工程と、
前記３次元カムプロフィール測子を用いて前記３次元カムの形状を測定した場合に、前記補正情報を用いて前記３次元カムの測定結果を補正する補正工程と、
を備え、
前記基準物体は、
前記回転軸と平行であって所定の直径の第１の基準面を有し、前記第１の基準面の中心軸が前記回転軸と一致する第１の円筒状物体と、
前記揺動軸と平行であって前記第１の円筒状物体と異なる直径の第２の基準面を有し、前記第２の基準面の中心軸が前記回転軸と一致する第２の円筒状物体と、
を含み、
前記補正情報算出工程は、前記第１および第２基準面の測定値に基づいて、前記揺動軸と垂直方向の補正情報を算出することを特徴とする３次元カム形状測定結果補正方法。
【請求項２】
３次元カムのカム面に接触するための平面状の測定面を有する測定子と、前記測定子を、前記測定面内に存在する揺動軸周りに揺動可能に支持する支持部材と、を含む３次元カムプロフィール測子を、前記３次元カムのカム面に接触させた状態で、前記３次元カムの回転位相と回転軸方向の位置とを変化させることによって、前記測定子または前記支持部材の位置に基づいて前記３次元カムの形状を測定した結果を補正する方法であって、
前記３次元カムプロフィール測子を用いて所定の形状を有する基準物体の形状を測定する測定工程と、
前記基準物体の形状を測定することにより得られた基準測定値と、前記基準物体の形状の真値との差に基づいて前記３次元カムの形状の測定誤差を補正する補正情報を求める補正情報算出工程と、
前記３次元カムプロフィール測子を用いて前記３次元カムの形状を測定した場合に、前記補正情報を用いて前記３次元カムの測定結果を補正する補正工程と、
を備え、
前記基準物体は、前記回転軸に対して傾いた第３の基準面を有し、前記第３の基準面の中心軸が前記回転軸と一致する第３の円錐状物体を含み、
前記補正情報算出工程は、前記第３の基準面の異なる２つの位置における測定値に基づいて、前記回転軸方向の傾きに関する補正情報を算出することを特徴とする３次元カム形状測定結果補正方法。
【請求項３】
３次元カムのカム面に接触するための平面状の測定面を有する測定子と、前記測定子を、前記測定面内に存在する揺動軸周りに揺動可能に支持する支持部材と、を含む３次元カムプロフィール測子を、前記３次元カムのカム面に接触させた状態で、前記３次元カムの回転位相と回転軸方向の位置とを変化させることによって、前記測定子または前記支持部材の位置に基づいて前記３次元カムの形状を測定した結果を補正する方法であって、
前記３次元カムプロフィール測子を用いて所定の形状を有する基準物体の形状を測定する測定工程と、
前記基準物体の形状を測定することにより得られた基準測定値と、前記基準物体の形状の真値との差に基づいて前記３次元カムの形状の測定誤差を補正する補正情報を求める補正情報算出工程と、
前記３次元カムプロフィール測子を用いて前記３次元カムの形状を測定した場合に、前記補正情報を用いて前記３次元カムの測定結果を補正する補正工程と、
を備え、
前記基準物体は、前記回転軸と平行であって所定の直径の第４の基準面を有し、前記第４の基準面の中心軸と前記回転軸とが所定の距離だけずれている第４の円筒状物体を含み、
前記補正情報算出工程は、前記第４の基準面の測定値に基づいて、前記３次元カムプロフィール測子の水平方向の傾きに関する補正情報を算出することを特徴とする３次元カム形状測定結果補正方法。
【請求項４】
３次元カムのカム面に接触するための平面状の測定面を有する測定子と、前記測定子を、前記測定面内に存在する揺動軸周りに揺動可能に支持する支持部材と、を含む３次元カムプロフィール測子を、前記３次元カムのカム面に接触させた状態で、前記３次元カムの回転位相と回転軸方向の位置とを変化させることによって、前記測定子または前記支持部材の位置に基づいて前記３次元カムの形状を測定した結果を補正する方法であって、
前記３次元カムプロフィール測子を用いて所定の形状を有する基準物体の形状を測定する測定工程と、
前記基準物体の形状を測定することにより得られた基準測定値と、前記基準物体の形状の真値との差に基づいて前記３次元カムの形状の測定誤差を補正する補正情報を求める補正情報算出工程と、
前記３次元カムプロフィール測子を用いて前記３次元カムの形状を測定した場合に、前記補正情報を用いて前記３次元カムの測定結果を補正する補正工程と、
を備え、
前記基準物体は、前記回転軸に対して傾いた第５の基準面を有し、前記第５の基準面の中心軸と前記回転軸とが所定の距離だけずれている第５の円筒状物体を含み、
前記補正情報算出工程は、前記第５の基準面の測定値に基づいて、前記３次元カムプロフィール測子の水平面内の傾きに関する補正情報を算出することを特徴とする３次元カム形状測定結果補正方法。
【請求項５】
３次元カムのカム面に接触するための平面状の測定面を有する測定子と、前記測定子を、前記測定面内に存在する揺動軸周りに揺動可能に支持する支持部材と、を含む３次元カムプロフィール測子を、前記３次元カムのカム面に接触させた状態で、前記３次元カムの回転位相と回転軸方向の位置とを変化させることによって、前記測定子または前記支持部材の位置に基づいて前記３次元カムの形状を測定する３次元カムプロフィール測定装置であって、
前記３次元カムプロフィール測子を用いて所定の形状を有する基準物体の形状を測定することにより得られた基準測定値と、前記基準物体の形状の真値とに基づいて算出された前記３次元カムプロフィール測子の測定誤差を補正する補正情報を格納する補正情報格納部と、
前記補正情報に基づいて、前記３次元カムの測定結果を補正するデータ補正部と、
を備え、
前記基準物体は、
前記回転軸と平行であって所定の直径の第１の基準面を有し、前記第１の基準面の中心軸が前記回転軸と一致する第１の円筒状物体と、
前記揺動軸と平行であって前記第１の円筒状物体と異なる直径の第２の基準面を有し、前記第２の基準面の中心軸が前記回転軸と一致する第２の円筒状物体と、
を含み、
前記補正情報格納部は、前記第１および第２基準面の測定値に基づいて算出された前記揺動軸と垂直方向の補正情報を格納することを特徴とする３次元カムプロフィール測定装置。
【請求項６】
３次元カムのカム面に接触するための平面状の測定面を有する測定子と、前記測定子を、前記測定面内に存在する揺動軸周りに揺動可能に支持する支持部材と、を含む３次元カムプロフィール測子を、前記３次元カムのカム面に接触させた状態で、前記３次元カムの回転位相と回転軸方向の位置とを変化させることによって、前記測定子または前記支持部材の位置に基づいて前記３次元カムの形状を測定する３次元カムプロフィール測定装置であって、
前記３次元カムプロフィール測子を用いて所定の形状を有する基準物体の形状を測定することにより得られた基準測定値と、前記基準物体の形状の真値とに基づいて算出された前記３次元カムプロフィール測子の測定誤差を補正する補正情報を格納する補正情報格納部と、
前記補正情報に基づいて、前記３次元カムの測定結果を補正するデータ補正部と、
を備え、
前記基準物体は、前記回転軸に対して傾いた第３の基準面を有し、前記第３の基準面の中心軸が前記回転軸と一致する第３の円錐状物体を含み、
前記補正情報格納部は、前記第３の基準面の異なる２つの位置における測定値に基づいて算出された前記回転軸方向の傾きに関する補正情報を格納することを特徴とする３次元カムプロフィール測定装置。
【請求項７】
３次元カムのカム面に接触するための平面状の測定面を有する測定子と、前記測定子を、前記測定面内に存在する揺動軸周りに揺動可能に支持する支持部材と、を含む３次元カムプロフィール測子を、前記３次元カムのカム面に接触させた状態で、前記３次元カムの回転位相と回転軸方向の位置とを変化させることによって、前記測定子または前記支持部材の位置に基づいて前記３次元カムの形状を測定する３次元カムプロフィール測定装置であって、
前記３次元カムプロフィール測子を用いて所定の形状を有する基準物体の形状を測定することにより得られた基準測定値と、前記基準物体の形状の真値とに基づいて算出された前記３次元カムプロフィール測子の測定誤差を補正する補正情報を格納する補正情報格納部と、
前記補正情報に基づいて、前記３次元カムの測定結果を補正するデータ補正部と、
を備え、
前記基準物体は、前記回転軸と平行であって所定の直径の第４の基準面を有し、前記第４の基準面の中心軸と前記回転軸とが所定の距離だけずれている第４の円筒状物体を含み、
前記補正情報格納部は、前記第４の基準面の測定値に基づいて算出された前記３次元カムプロフィール測子の水平方向の傾きに関する補正情報を格納することを特徴とする３次元カムプロフィール測定装置。
【請求項８】
３次元カムのカム面に接触するための平面状の測定面を有する測定子と、前記測定子を、前記測定面内に存在する揺動軸周りに揺動可能に支持する支持部材と、を含む３次元カムプロフィール測子を、前記３次元カムのカム面に接触させた状態で、前記３次元カムの回転位相と回転軸方向の位置とを変化させることによって、前記測定子または前記支持部材の位置に基づいて前記３次元カムの形状を測定する３次元カムプロフィール測定装置であって、
前記３次元カムプロフィール測子を用いて所定の形状を有する基準物体の形状を測定することにより得られた基準測定値と、前記基準物体の形状の真値とに基づいて算出された前記３次元カムプロフィール測子の測定誤差を補正する補正情報を格納する補正情報格納部と、
前記補正情報に基づいて、前記３次元カムの測定結果を補正するデータ補正部と、
を備え、
前記基準物体は、前記回転軸に対して傾いた第５の基準面を有し、前記第５の基準面の中心軸と前記回転軸とが所定の距離だけずれている第５の円筒状物体を含み、
前記補正情報格納部は、前記第５の基準面の測定値に基づいて算出された前記３次元カムプロフィール測子の水平面内の傾きに関する補正情報を格納することを特徴とする３次元カムプロフィール測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３次元カムのカムプロフィールを３次元カムプロフィール測定装置で測定したときの測定誤差を補正する方法、および３次元カムのカムプロフィールを測定する３次元カムプロフィール測定装置に関する。
【０００２】
特開平１１−２１０４２７号公報は、３次元カムのカムプロフィールを測定するための３次元カムプロフィール測定装置を開示する。この３次元カムプロフィール測定装置によるカムプロフィールの測定においては、３次元カムのカム面と接触する３次元カムプロフィール測子の精度が測定精度に大きな影響を与える。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
測定精度に影響を与える誤差因子は、３次元カムプロフィール測定装置ごとに固有であり、３次元カムプロフィール測定装置が変われば前記誤差因子も異なる。しかし、従来の３次元カムプロフィール測定装置では、装置ごとの誤差因子が考慮されていなかったため、装置によって測定結果にばらつきが生じていた。
【０００４】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる３次元カム形状測定結果補正方法および３次元カムプロフィール測定装置を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、３次元カムのカム面に接触するための平面状の測定面を有する測定子と、前記測定子を、前記測定面内に存在する揺動軸周りに揺動可能に支持する支持部材と、を含む３次元カムプロフィール測子を、前記３次元カムのカム面に接触させた状態で、前記３次元カムの回転位相と回転軸方向の位置とを変化させることによって、前記測定子または前記支持部材の位置に基づいて前記３次元カムの形状を測定した結果を補正する方法であって、前記３次元カムプロフィール測子を用いて所定の形状を有する基準物体の形状を測定する測定工程と、前記基準物体の形状を測定することにより得られた基準測定値と、前記基準物体の形状の真値との差に基づいて前記３次元カムの形状の測定誤差を補正する補正情報を求める補正情報算出工程と、前記３次元カムプロフィール測子を用いて前記３次元カムの形状を測定した場合に、前記補正情報を用いて前記３次元カムの測定結果を補正する補正工程と、を備える。
【０００６】
また、本発明の前記基準物体は、前記回転軸と平行であって所定の直径の第１の基準面を有し、前記第１の基準面の中心軸が前記回転軸と一致する第１の円筒状物体と、前記揺動軸と平行であって前記第１の円筒状物体と異なる直径の第２の基準面を有し、前記第２の基準面の中心軸が前記回転軸と一致する第２の円筒状物体と、を含み、前記補正情報算出工程は、前記第１および第２基準面の測定値に基づいて、前記揺動軸と垂直方向の補正情報を算出してもよい。
【０００７】
また、本発明の前記基準物体は、前記回転軸に対して傾いた第３の基準面を有し、前記第３の基準面の中心軸が前記回転軸と一致する第３の円錐状物体を含み、前記補正情報算出工程は、前記第３の基準面の異なる２つの位置における測定値に基づいて、前記回転軸方向の傾きに関する補正情報を算出してもよい。
【０００８】
また、本発明の前記基準物体は、前記回転軸と平行であって所定の直径の第４の基準面を有し、前記第４の基準面の中心軸と前記回転軸とが所定の距離だけずれている第４の円筒状物体を含み、前記補正情報算出工程は、前記第４の基準面の測定値に基づいて、前記３次元カムプロフィール測子の水平方向の傾きに関する補正情報を算出してよい。
【０００９】
また、本発明の前記基準物体は、前記回転軸に対して傾いた第５の基準面を有し、前記第５の基準面の中心軸と前記回転軸とが所定の距離だけずれている第５の円筒状物体を含み、前記補正情報算出工程は、前記第５の基準面の測定値に基づいて、前記３次元カムプロフィール測子の水平面内の傾きに関する補正情報を算出してよい。
【００１０】
また、本発明は、３次元カムのカム面に接触するための平面状の測定面を有する測定子と、前記測定子を、前記測定面内に存在する揺動軸周りに揺動可能に支持する支持部材と、を含む３次元カムプロフィール測子を、前記３次元カムのカム面に接触させた状態で、前記３次元カムの回転位相と回転軸方向の位置とを変化させることによって、前記測定子または前記支持部材の位置に基づいて前記３次元カムの形状を測定する３次元カムプロフィール測定装置であって、前記３次元カムプロフィール測子を用いて所定の形状を有する基準物体の形状を測定することにより得られた基準測定値と、前記基準物体の形状の真値とに基づいて算出された前記３次元カムプロフィール測子の測定誤差を補正する補正情報を格納する補正情報格納部と、前記補正情報に基づいて、前記３次元カムの測定結果を補正するデータ補正部と、を備える。
【００１１】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１３】
図１は、実施形態に係るカムプロフィール測定装置１０の構成を示すブロック図である。カムプロフィール測定装置１０は、測定制御部２０、回転駆動部３０、リニア駆動部３２、位置移動・回転位相測定部４０、カムプロフィール測定部５０、データ補正部６０、データ補正情報格納部６２、および表示部７０を備える。
【００１４】
測定制御部２０は、内部に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース、バスライン、内部記憶装置等を備えたコンピュータシステムとして構成される。測定制御部２０のＣＰＵは、ＲＯＭ、ＲＡＭなどに格納されたプログラムに基づいて、回転位相測定部４０やカムプロフィール測定部５０からの検出データを入出力インターフェースを介して受け付け、受け付けた検出データについて所定の演算処理を行う。演算結果は、入出力インターフェースを介して、データ補正部６０に送られる。
【００１５】
回転駆動部３０は、ステッピングモータやサーボモータなどから構成され、測定時に、測定制御部２０から指示信号に基づいて、カムプロフィール測定時に、測定制御部２０からの指示信号に基づいて、回転シャフト１００の回転位相の調整を行う。
【００１６】
リニア駆動部３２は、リニアソレノイドやボールネジを用いたモータによるリニア移動機構などから構成され、測定制御部２０からの指示信号に基づいて、回転シャフト１００の回転軸方向の位置の調整を行う。
【００１７】
位置移動・回転位相測定部４０は、シンクロ、レゾルバあるいはロータリエンコーダ等を利用した回転位置センサと、ポテンショメータ、差動トランスあるいはスケール等を利用したリニア位置センサとを備えて、回転駆動部３０およびリニア駆動部３２により回転・移動されている回転シャフト１００の正確な回転位相と回転軸方向の正確な位置とを計測して、測定制御部２０へ計測信号として送信する。
【００１８】
カムプロフィール測定部５０は、後述する３次元カムプロフィール測子１１０およびポテンショメータ、差動トランスあるいはスケール等を利用したリニア位置センサを含む。このカムプロフィール測定部５０は、その平行移動支持部５２にて、３次元カムプロフィール測子１１０を後述する移動軸Ｇに沿って、平行移動可能に、かつカム８０側に付勢するように支持している。
【００１９】
このことにより、カムプロフィール測定部５０は、３次元カムプロフィール測子１１０を、回転駆動部３０にて回転されている回転シャフト１００に取り付けられたカム８０のカム面８１に接触させて、３次元カムプロフィール測子１１０を、カム面８１の高さの変化に追随させ、測定制御部２０へ計測信号として送信する。
【００２０】
データ補正部６０は、測定制御部２０から送信された演算結果に対して、後述するデータ補正情報格納部６２に格納された補正情報（測定装置固有の測定誤差の影響因子をパラメータした情報）に基づく補正を行なう。補正後のデータは、表示部７０に表示されたり、ハードディスク等（図示せず）の記憶装置に記録される。
【００２１】
データ補正情報格納部６２は、３次元カムプロフィール測子１１０を用いて所定の形状を有する点検具を測定した結果から得られる補正情報を格納する。補正情報としては、「リニアスケール径方向に関する補正情報」、「シャフト軸方向に関する補正情報」、「測定子平面傾きに関する補正情報」および「測定子左右傾きに関する補正情報」がある。各補正情報の詳細およびその算出方法については後述する。
【００２２】
次に、３次元カムプロフィール測子１１０の構成を説明する。図２は、３次元カムプロフィール測子１１０の斜視図を示す。３次元カムプロフィール測子１１０は、測定子１２０と、この測定子１２０を両端部にて支持する支持部材１３０とを備える。測定子１２０は、図３の斜視図（ただし、図２に対して上下逆に配置して示してある）に示すように、円筒の棒状をなし、両端に軸部１４０，１４２を有する。この軸部１４０，１４２にて、測定子１２０は、支持部材１３０の２本のアーム部１５０，１５２にて揺動軸Ｆ周りに揺動可能に支持されている。
【００２３】
測定子１２０の中央部分１２０ａは、揺動軸Ｆを含む平面にて半分に切断された一方のみの形状をなし、さらに揺動軸Ｆを含む中央領域のみ残して扁平に形成されている。このことにより、測定子１２０の中央部分１２０ａには、揺動軸Ｆを含む測定面１２０ｂが全体に形成されている。中央部分１２０ａは超硬合金製であり、測定面１２０ｂは極めて高い面精度に仕上げられている。
【００２４】
支持部材１３０は、前述した２本のアーム部１５０，１５２を支持する基部１６０を有している。この基部１６０にて３次元カムプロフィール測子１１０全体が、揺動軸Ｆに対して直交する移動軸Ｇ周りには回転しないようにして、移動軸Ｇ方向に平行移動できるように、かつカムマスター８０方向に付勢されるようにして、カムプロフィール測定部５０の平行移動支持部５２に支持されている。
【００２５】
カムプロフィール測定部５０は、測定時において、図４に示すように、測定子１２０の揺動軸Ｆがカム８０の回転軸Ａに直交するようにして、移動軸Ｇに沿って３次元カムプロフィール測子１１０をカム８０へ付勢して、カム面８１に測定子１２０の測定面１２０ｂを当接させ、支持部材１３０の変位を測定する。
【００２６】
ここで、データ補正情報格納部６２に格納された補正情報および補正情報の算出方法について説明する。
【００２７】
補正情報は、所定の形状を有する点検具を３次元カムプロフィール測子１１０で実測した結果に基づいて作成される。
【００２８】
図５は、本実施形態で用いられる点検具２００の平部図である。点検具２００は、シャフト２０２、ならびにシャフト２０２に設けられたリニアスケールテスト部２１０、リニアスケールテスト部２１２、シャフト軸方向テスト部２１４、測定子平面傾きテスト部２１６および測定子左右傾きテスト部２１８を備える。
【００２９】
リニアスケールテスト部２１０およびリニアスケールテスト部２１２は、円筒状の形状をしており、その中心にシャフト２０２のシャフト軸Ｈが通っている。また、テスト部２１０、２１２が測定子１２０と接触する面は、シャフト２０２と平行である。リニアスケールテスト部２１０、リニアスケールテスト部２１２の直径は、それぞれＤａ、Ｄｂである（ここで、Ｄｂ＞Ｄａ）。
【００３０】
シャフト軸方向テスト部２１４は、円錐の一部を切り取った形状をしており、測定子１２０と接触する面がシャフト２０２に対して傾いている。シャフト軸方向テスト部２１４の中心は、シャフト軸Ｈと一致する。シャフト軸方向テスト部２１４の短径面２１５からｌｃの位置における直径はＤＣであり、短径面２１５からｌｄの位置における直径はＤｄである（ここで、Ｄｄ＞Ｄｃ）。
【００３１】
測定子平面傾きテスト部２１６は、円筒状の形状をしており、その中心軸Ｉとシャフト２０２のシャフト軸Ｈとは一致せず、オフセット量Ｓだけ離れている。すなわち、測定子平面傾きテスト部２１６は、シャフト２０２に対して偏心している。測定子平面傾きテスト部２１６が測定子１２０と接触する面は、シャフト２０２と平行である。測定子平部傾きテスト部２１６の直径はＤｅである。
【００３２】
測定子左右傾きテスト部２１８は、円錐の一部を切り取った形状をしており、測定子１２０と接触する面がシャフト２０２に対して傾いている。測定子左右傾きテスト部２１８の中心軸Ｊとシャフト２０２のシャフト軸Ｈとは一致せず、オフセット量Ｓだけ離れている。すなわち、測定子左右傾きテスト部２１８は、シャフト２０２に対して偏心している。測定子左右傾きテスト部２１８の短径面２１９からｌｆ（＝ｌｃ）の位置における直径はＤｆである。
【００３３】
この点検具２００の各テスト部の形状は正確に測定済である。各テスト部における正確な測定データと、カムプロフィール測定部５０による実測値を比較することにより、補正情報が得られる。各補正情報の算出方法について以下に説明する。
【００３４】
「リニアスケール径方向に関する補正情報」
図６は、リニアスケール径方向に関する測定誤差を説明する図である。リニアスケール径方向の測定誤差は、３次元カムプロフィール測子１１０の移動軸Ｇ方向の移動の検出量における誤差である。図６は、実際の移動量が１０ｍｍであるべきところを、１０．１ｍｍと検出されてしまう場合を示している。
【００３５】
図７は、リニアスケール径方向に関する補正情報を算出する処理を表すフローチャートである。まず、測定ポイントＫ（図５参照）において、リニアスケールテスト部２１０の測定が統計誤差を考慮して所定回数（たとえば２５回）行われ、実測値Ｄａ’が得られる（Ｓ１０）。次に、得られた実測値Ｄａ’の平均値が算出される（Ｓ２０）。
【００３６】
続いて、測定ポイントＬにおいて、リニアスケールテスト部２１２の測定が統計誤差を考慮して所定回数（たとえば２５回）行われ、実測値Ｄｂ’が得られる（Ｓ３０）。次に、得られた実測値Ｄｂ’の平均値が算出される（Ｓ４０）。
【００３７】
実測値Ｄａ’およびＤｂ’（ともに平均値）を用いて、リニアスケール径方向に関する補正情報が算出される（Ｓ５０）。図８は、リニアスケール径方向に関する補正情報の算出方法を説明する図である。測定ポイントＫにおける真値Ｄａ、測定ポイントＬにおける真値Ｄｂと、実測値Ｄａ’およびＤｂ’とから、傾き（Ｄｂ’−Ｄａ’）／（Ｄｂ−Ｄａ）で表される関係式が求められる。この関係式を用いることにより、任意のリニアスケール径方向の実測値に対する補正を行なうことができる。
【００３８】
「シャフト軸方向に関する補正情報」
図９は、シャフト軸方向に関する測定誤差を説明する図である。シャフト軸方向に関する測定誤差は、本来の測定ポイントＮと実際の測定ポイントＮ’との間にシャフト軸Ｈの方向において差が生じている場合に、測定値にずれΔＤｄが発生することに起因する。このずれは、主に、リニア駆動部３２によるシャフト２０２のシャフト軸Ｈ方向の位置調整における不正確さによって生じるずれである。
【００３９】
図１０は、シャフト軸方向に関する補正情報を算出する処理を表すフローチャートである。まず、シャフト軸方向テスト部２１４の測定ポイントＭ（図５参照）において、所定回数（たとえば２５回）の測定が行われ、実測値Ｄｃ’が得られる（Ｓ６０）。次に、得られた実測値Ｄｃ’の平均値が算出される（Ｓ７０）。
【００４０】
続いて、シャフト軸方向テスト部２１４の測定ポイントＮにおいて、所定回数（たとえば２５回）の測定が行われ、実測値Ｄｄ’が得られる（Ｓ８０）。次に、得られた実測値Ｄｄ’の平均値が算出される（Ｓ９０）。
【００４１】
実測値Ｄｃ’およびＤｄ’（ともに平均値）を用いて、シャフト軸方向に関する補正情報が算出される（Ｓ１００）。図１１は、シャフト軸方向に関する補正情報の算出方法を説明する図である。測定ポイントＭ、Ｎの真値は、それぞれＤｃ、Ｄｄである。これに対して、実測値Ｄｃ’、Ｄｄ’が真値と一致していないことは、本来の測定ポイントＭ、Ｎとはずれた位置で測定が行なわれていることを意味する。そこで、座標（ｌｃ、Ｄｃ）と座標（ｌｄ、Ｄｄ）とを結ぶ直線３００に対して、座標（ｌｃ、Ｄｃ’）を水平方向に投影した点（ｌｃ’、Ｄｃ’）、および直線３００に対して、座標（ｌｄ、Ｄｄ’）を水平方向に投影した点（ｌｄ’、Ｄｄ’）を求めることにより、実際の測定ポイントは、短径面２１５からｌｃ’およびｌｄ’に位置していたことがわかる。すなわち、測定ポイントＭ、Ｎについては、シャフト軸方向について、それぞれｌｃ’−ｌｃ、ｌｄ’−ｌｄ（いずれも、短径面２１５からの距離を正にとる）だけ補正することにより、誤差を除去することができる。
【００４２】
また、測定ポイントＭ、Ｎ以外については、短径面２１５からの距離と補正量が比例関係にあることを利用することにより補正が可能である。
【００４３】
なお、シャフト軸方向テスト部２１４の測定面の傾きは、実際に測定対象となるカム等（測定対象品）の形状に合わせるとともに、測定ポイントＭ，Ｎの短径面２１５からの距離ｌｃ、ｌｄについては、測定対象品の測定位置に一致させておくことが望ましい。これにより、測定対象品を実測したときの補正を最適なものとすることができる。
【００４４】
「測定子平面傾きに関する補正情報」
図１２は、移動軸Ｇが適切な移動軸Ｇ’に対して傾いている３次元カムプロフィール測子１１０を示す。このように、移動軸Ｇが適切な移動軸Ｇ’に対して傾くことは、たとえば、３次元カムプロフィール測子１１０自身の重みにより、３次元カムプロフィール測子１１０が傾いてしまう場合、あるいは、３次元カムプロフィール測子１１０の取り付け精度が不十分な場合が考えられる。
【００４５】
図１３は、移動軸Ｇが傾いた３次元カムプロフィール測子１１０を用いて、測定子平面傾きテスト部２１６の測定ポイントＯを測定したときの測定結果を示す。移動軸Ｇが傾いていることにより、測定子１２０の一方の端部は、移動軸Ｇが適正である場合の測定面１２０ｂの基準面よりも測定子平面傾きテスト部２１６側に突出し、他方の端部は、基準面に対して測定子平面傾きテスト部２１６と反対側に突出する。このため図１３のように、上方の端部が測定子平面傾きテスト部２１６側に突出した状態で傾いている場合には、測定子平面傾きテスト部２１６が回転したときに、測定位置によっては、傾きがない場合よりも早く測定子平面傾きテスト部２１６と接触することにより、実測値が真値より大きくなったり、逆に、傾きがない場合よりも遅く測定子平面傾きテスト部２１６と接触することにより、実測値が真値より小さくなったりする。
【００４６】
図１４は、測定子平面傾きに関する補正情報を算出する処理を表すフローチャートである。まず、測定子平面傾きテスト部２１６の測定ポイントＯ（図５参照）において、測定子平面傾きテスト部２１６の測定が所定回数（たとえば２５回）行われ、実測値Ｄｅ’が得られる（Ｓ１１０）。次に、得られた実測値Ｄｅ’に基づいて各測定角度における平均値が算出される（Ｓ１２０）。次に、実測値Ｄｅ’（平均値）と、測定ポイントＯにおける真値Ｄｅとの差ΔＤｅを各測定角度（θ）において算出することにより、測定角度に依存する補正量ΔＤｅ（θ）が得られる（Ｓ１３０）。これにより、測定対象品の測定角度に基づいて、測定子平面傾きによる測定誤差を補正することができる。
【００４７】
「測定子左右傾きに関する補正情報」
図１５は、３次元カムプロフィール測子１１０の取り付け不良を示す図である。図１５の３次元カムプロフィール測子１１０は、その中心軸Ｔが適正な取り付け軸Ｕに対して傾いた状態で取り付けられている。この結果、図１６に示すように、真値Ｄｆと実測値Ｄｆ’との差は、角度１８０°を１周期で０−極大−０と変化する。
【００４８】
図１７は、測定子左右傾きに関する補正情報を算出する処理を表すフローチャートである。まず、測定子左右傾きテスト部２１８の測定ポイントＰ（図５参照）において、測定子左右傾きテスト部２１８の測定が所定回数（たとえば２５回）行われ、実測値Ｄｆ’が得られる（Ｓ１４０）。次に、得られた実測値Ｄｆ’に基づいて各測定角度における平均値が算出される（Ｓ１５０）。次に、実測値Ｄｆ’（平均値）と、測定ポイントＰにおける真値Ｄｆとの差ΔＤｆを各測定角度（θ）において算出することにより、測定角度に依存する補正量ΔＤｆ（θ）が得られる（Ｓ１６０）。これにより、測定対象品の測定角度に基づいて、測定子左右傾きによる測定誤差を補正することができる。
【００４９】
以上の説明では、「リニアスケール径方向に関する補正情報」、「シャフト軸方向に関する補正情報」、「測定子平面傾きに関する補正情報」および「測定子左右傾きに関する補正情報」は、他の補正情報と独立して求めることとしたが、次に説明するように、補正情報を得る順番を考慮することにより、より正確に測定誤差を補正することが可能となる。
【００５０】
「補正情報取得手順」
図１８のフローチャートに示すように、まず、上述した手順に従って、リニアスケール径方向の補正情報を取得する（Ｓ１７０）。次に、上述した手順に従って、シャフト軸方向に関する補正情報を取得する（Ｓ１８０）。次に、測定子平面傾きに関する補正情報を取得する（Ｓ１９０）。ただし、このときには、既に取得済みのリニアスケール径方向の補正情報を加味して補正情報を取得する。具体例については、後述する。次に、測定子左右傾きに関する補正情報を取得する（Ｓ２００）。ただし、このときには、既に取得済みのリニアスケール径方向の補正情報およびシャフト軸方向に関する補正情報を加味して補正情報を取得する。
【００５１】
図１９は、リニアスケール径方向の補正情報を加味して測定子平面傾きに関する補正情報を取得する方法を示す図である。プロファイル３００は、測定ポイントＯを測定したときのプロファイル（生データ）を示す。プロファイル３１０は、プロファイル３００に、リニアスケール径方向の補正を施すことによって得られる。真値３２０は、測定ポイントＯの真の値（理論値）を示す。測定子平面傾きに関する補正値３３０は、各測定角度においてプロファイル３１０と真値３２０との差を求めることにより得ることができる。
【００５２】
図２０は、リニアスケール径方向の補正情報およびシャフト軸方向に関する補正情報を加味して測定子左右傾きに関する補正情報を取得する方法を示す図である。プロファイル４００は、測定ポイントＰを測定したときのプロファイル（生データ）を示す。プロファイル４１０は、プロファイル４００に、リニアスケール径方向の補正を施すことによって得られる。プロファイル４２０は、プロファイル４１０にシャフト軸方向に関する補正を施すことによって得られる。真値４３０は、測定ポイントＰの真の値（理論値）を示す。測定子左右傾きに関する補正値４４０は、各測定角度においてプロファイル４２０と真値４３０との差を求めることにより得ることができる。
【００５３】
これによれば、測定子平面傾きに関する補正情報および測定子左右傾きに関する補正情報が他の誤差要因を除去した上で求められるので、得られる補正情報の精度をより良くすることができる。
【００５４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００５５】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、３次元カムプロフィール測定装置ごとの測定誤差に基づいて測定結果が補正されるので、３次元カムプロフィール測定装置ごと測定結果のばらつきを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態に係るカムプロフィール測定装置１０の構成を示すブロック図である。
【図２】  ３次元カムプロフィール測子１１０の斜視図である。
【図３】  測定子１２０の斜視図である。
【図４】  ３次元カムプロフィール測子１１０の測定子１２０とカム８０との接触状態を示す斜視図である。
【図５】  本実施形態で用いられる点検具２００の平部図である。
【図６】  リニアスケール径方向の測定誤差を説明する図である。
【図７】  リニアスケール径方向に関する補正情報を算出する処理を表すフローチャートである。
【図８】  リニアスケール径方向に関する補正情報の算出方法を説明する図である。
【図９】  シャフト軸方向に関する測定誤差を説明する図である。
【図１０】  シャフト軸方向に関する補正情報を算出する処理を表すフローチャートである。
【図１１】  シャフト軸方向に関する補正情報の算出方法を説明する図である。
【図１２】  移動軸Ｇが適切な移動軸Ｇ’に対して傾いている３次元カムプロフィール測子１１０を示す図である。
【図１３】  移動軸Ｇが傾いた３次元カムプロフィール測子１１０を用いて、測定子平面傾きテスト部２１６の測定ポイントＯを測定したときの測定結果を示す図である。
【図１４】  測定子平面傾きに関する補正情報を算出する処理を表すフローチャートである。
【図１５】  ３次元カムプロフィール測子１１０の取り付け不良を示す図である。
【図１６】  中心軸Ｔが傾いた３次元カムプロフィール測子１１０で測定ポイントＰを計測したときの測定結果を示す図である。
【図１７】  測定子左右傾きに関する補正情報を算出する処理を表すフローチャートである。
【図１８】  補正情報取得手順を示すフローチャートである。
【図１９】  リニアスケール径方向の補正情報を加味して測定子平面傾きに関する補正情報を取得する方法を示す図である。
【図２０】  リニアスケール径方向の補正情報およびシャフト軸方向に関する補正情報を加味して測定子左右傾きに関する補正情報を取得する方法を示す図である。
【符号の説明】
１０  ３次元カムプロフィール測定装置、２０  測定制御部、３０  回転駆動部、３２  リニア駆動部、４０  位置移動・回転位相測定部、５０  カムプロフィール測定部、５２  平行移動支持部、６０  データ補正部、６２  データ補正情報格納部、７０  表示部、８０  カム、８１  カム面、１００  回転シャフト、１１０  ３次元カムプロフィール測子、１２０  測定子、１２０ａ  中央部分、１２０ｂ  測定面、１３０  支持部材、１４０，１４２  軸部、１５０，１５２  アーム部、１６０  基部、２００  点検具、２０２  シャフト、２１０,２１２  リニアスケールテスト部、２１４  シャフト軸方向テスト部、２１５  短径面、２１６  測定子平面傾きテスト部、２１８  測定子左右傾きテスト部。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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