真圆度测量装置及测量端子好坏的判定方法制造方法及图纸

目的是实现改善偏心时的测量精度的真圆度测量装置。真圆度测量装置具备载物台１；具有球状端部，可在包含载物台的转动轴的第１平面内位移，与被测物的表面接触位移的测量端子１１；检出测量端子的位移，输出测量数据的测头１２－１４；处理测量数据的处理控制部１５，处理控制部对由于被测物的中心与载物台的转动中心的偏心而使被测物的表面与测量端子的接触位置在第１平面内的偏移进行修正，算出真圆度，处理控制部算出由于偏心而使接触位置在第１平面的垂直方向上的偏移，对由于算出的偏移而使接触位置在第１平面内的偏移进行修正，算出真圆度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术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。
技术介绍
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l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ll，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ll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ll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ll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 —致，即尽可能縮小偏心量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
技术实现思路
但是，历来的真圆度测量装置的偏心量的修正是在，图3A及图3B 所示的工件W和测量端子11的接触位置C在转动中心O和测量端子11 的中心O"的连接线上，换言之，是在测量端子可能位移的平面内进行的。 存在偏心时，如图4A所示，工件W的中心O'位于转动中心O的右侧时 (O，R)及位于左侧时(O'L)，工件W和测量端子11的接触位置C在转 动中心O和测量端子11的中心O"的连接线上，但如图4B所示，工件W 的中心O，位于转动中心0的上侧时(O，U)及位于下侧时(O，S)，则如 图4C所示，工件W和测量端子11的接触位置C不在转动中心0和测量 端子11的中心O"的连接线上。此时，与测量端子11的0和O"的连接线 上的表面位置相对应的值作为测量数据输出。因此，测量信号的值是从与 转动中心O到工件W的半径R的值加上正好为误差偏移的值，但是，历 来不进行这样的修正。不进行这样的修正的理由是在考虑利用A/D转换器14的分辨率来应 对偏心量的大小时，这样的偏心量产生的误差P小，与分辨率相比可以忽 略。但是，近年，电子装置和执行软件的演算处理装置的进步显著，例如 利用廉价的A/D转换器14也能实现16字节的分辨率。因此，即使是历来 不进行高精度测量的偏心量也可以进行高精度的测量了，相应地，产生了 不能再忽略历来所忽略的图4C所示的误差、不能再不以充分的精度进行 测量的问题。此外，测量端子11由钢球、超硬合金球、红宝石球等非常坚硬的材料制成，呈真圆形状进行测量。但是，即使用坚硬的材料制作，随着使用 产生磨损，形状发生变化，测量端子11的形状变得不是真圆形状。即使 测量端子11的形状变得不是真圆形状，如果不偏心则不会影响测量数据， 因此到此为止没有进行特别的管理。但是，如上所述，如果要在具有偏心 的状态下也要高精度地进行真圆度的测量的话，则测量端子11的形状变 化会影响测量数据。因此，有必要监视测量端子11的形状变化，判定能 否使用。但是，到此为止没有简便地测量测量端子11的形状变化的好方 法。本专利技术是解决上述问题的专利技术，第l目的是实现进一步改善偏心时的测量精度的真圆度测量装置。第2目的是可简便地测量测量端子的形状变化。为了实现上述第1目的,本专利技术的第1实施方式的真圆度测量装置是， 考虑对由于偏心而使工件和测量端子的接触位置在相对于测量端子的可 位移的平面的垂直方向上的偏移部分对测量信号产生的影响，进行补正。艮口，本专利技术的第l实施方式的真圆度测量装置，其为具备装载转动具有圆形截面的被测量物的载物台；具有球状的顶端部，可在与上述载物台 的转动轴平行的第1平面内位移，与装载上述载物台的上述被测物的表面 接触，随着上述被测量物的转动而位移的测量端子；检出上述测量端子的 位移，输出测量数据的测头；处理上述测量数据算出上述被测物的真圆度 的处理控制部；上述处理控制部对由于上述被测物的圆形截面的中心与上 述载物台的转动中心的差、即偏心而使上述被测物的表面与上述测量端子 的接触位置在上述第1平面内的偏移进行修正，算出上述被测量物的真圆 度的真圆度测量装置，其特征在于上述处理控制部算出由于偏心使上述被 测物的表面与上述测量端子的接触位置在上述第1平面的垂直方向的偏 移，对由于算出的上述第1平面的垂直方向的偏移而产生的在上述第1平 面内的偏移也进行修正，算出上述被测物的真圆度。根据本专利技术的第l种实施方式的真圆度测量装置，由于算出因偏心而 使工件与测量端子本文档来自技高网...

【技术保护点】
真圆度测量装置，具备　装载转动具有圆形截面的被测物的载物台；具有球状的端部，可在含上述载物台的转动轴的第１平面内位移，与装载在上述载物台上的上述被测物的表面接触，随着上述被测物的转动而位移的测量端子；检出上述测量端子的位移，输出测量数据的测头；处理上述测量数据，算出上述被测物的真圆度的处理控制部，上述处理控制部，对由于上述被测物的圆形截面的中心与上述载物台的转动中心的差、即偏心而使上述被测物的表面与上述测量端子的接触位置在上述第１平面内发生的偏移进行修正，算出上述被测物的真圆度，其特征在于　上述处理控制部，算出由于偏心而使上述被测物的表面与上述测量端子的接触位置在垂直于上述第１平面的方向上的偏移，对由于算出的上述第１平面的垂直方向的偏移而使上述被测物的表面与上述测量端子的接触位置在上述第１平面内的偏移进行修正，算出上述被测物的真圆度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：榎本雅人，沢藤进，
申请(专利权)人：东京精密股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]