[发明专利]真圆度测量装置及测量端子好坏的判定方法

说明书

技术领域

本发明涉及真圆度测量装置及其使用的测量端子的好坏的判定方法，特别涉及修正工件中心轴对转动轴偏移的偏心、算出真圆度的真圆度测量装置以及利用偏心判定测量端子好坏的方法。

背景技术

真圆度测量装置通过将圆筒物等具有圆形截面的被测物(工件)装载在可转动的载物台上，使测量端子接触工件的表面，测量检出随着工件转动而产生的测量端子的位移，来测量圆形截面的外形形状。

图1是表示真圆度测量装置的基本结构的附图。如图所示，真圆度测量装置具有装载、转动工件W的载物台1；与转动的工件W的表面接触的测量端子11；测量测量端子11的位移的测头12；放大测头12输出的测量信号的放大器13；将放大的检出信号转换为数字信号的模拟-数字转换器(A/D转换器)14；处理A/D转换器输出的数字测量信号(测量数据)、算出真圆度的演算处理部15。在以下的说明中，以工件W作为圆筒物进行说明。

测量端子11具有球状的端部，可在与载物台1的转动轴平行的第1平面内位移，与工件W的表面接触，随着被测物的转动而位移。测头12支承测量端子11，利用差动变压器检出测量端子11的位移，输出测量信号。演算处理部15由计算机等构成。这里，放大器13及A/D转换器14设置在测头12内。

图2表示球状的测量端子11与装载在载物台1上的工件W接触的状况。工件W转动时，测量端子11根据工件W的表面的半径位移。关于真圆度测量装置的基本结构，在专利文件1至3中公开、被广泛公知，因此这里就省略以上的说明。

如图2所示，如果工件W的中心与载物台1的转动中心一致，测量端子11位移的范围小。但是，如图3A及图3B所示，工件W的中心O’从载物台1的转动中心O开始偏移时，即偏心时，当工件W的中心O’位于转动中心O的右侧时，测量端子11的球(以下，该球简称为测量端子)的中心O”向右侧位移正好一个偏心量，工件W的中心O’位于转动中心O的左侧时，测量端子11的中心O”向左侧位移正好一个偏心量。换言之，当工件W的半径为R，测量端子11的半径为r，偏心量为E时，工件W的中心O’位于转动中心O的右侧时，转动中心O与测量端子11的中心O”的距离为R+E，工件W的中心O’位于转动中心O的左侧时，转动中心O与测量端子11的中心O”的距离为R-E。因此，测量信号正好有2E的不同。

放大器13放大测量信号，使测量信号的变动范围对应A/D转换器14的输入信号范围。因此，根据放大器13的放大率，决定可测量的测量信号的范围，即测量范围。由于A/D转换器14的分辨率由字节数确定，在测头12输出的测量信号的范围大时，对应最小分辨率的位移量变大，分辨率低。因此，在进行高精度测量时，必须使测量信号的变动范围变小，测量范围变窄。

如上所述，由于偏心时，测量信号的变动范围变大，正好为偏心量E的2倍的，因此，在进行高精度测量时，要进行调整，使工件W的中心O’尽可能与转动中心O一致，即尽可能缩小偏心量E。专利文献1至3公开了容易进行使偏心量E尽可能变小的中心调整方法，及正确算出轴心的方法等。但是，中心调整是需要时间的作业·工作，存在测量的效率低下的问题。

近年，由于电子装置及执行软件的演算处理装置的进步，已经可以廉价地实现具有高分辨率，同时可在很宽的测量范围内进行测量的结构。这样，当检出由于如图3A及图3B所示的偏心量E而产生的测量信号(测量数据)的变化时，在进行自动算出偏心量E、从测量数据中除去由于偏心量E而发生的变化的修正后，才算出真圆度。这样，即使不进行上述烦杂的中心调整，也能进行高精度的测量。

专利文献1：日本特开平4-329306号公报

专利文献2：日本特开2001-91244号公报

专利文献3：日本特开2004-93529号公报

发明内容