JPH0623642B2

JPH0623642B2 - 真直度測定器

Info

Publication number: JPH0623642B2
Application number: JP61081140A
Authority: JP
Inventors: 到佐久間
Original assignee: FUJITA SEISAKUSHO KK
Current assignee: FUJITA SEISAKUSHO KK
Priority date: 1986-04-10
Filing date: 1986-04-10
Publication date: 1994-03-30
Anticipated expiration: 2009-03-30
Also published as: JPS62238401A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、被測定物の真直度及び平面度を測定する真直
度測定器に関するものである。

［従来の技術］従来、被測定物の真直度及び平面度を測定する方法とし
てはオートコリメータ法と基準直定規との比較法とが知
られている。

まず、オートコリメータ法は平行光線のカガミの反射光
による測定であるため高精度の測定が可能であるが、大
がかりな補助設備が必要であり、設置に長時間を要する
上に、２点連鎖法で測定するので測定中の計算が複雑で
ある。現在、測定中の計算はコンピユータを導入するこ
とにより行われているが、それでも正確な測定が終了す
るまでには長時間を要していた。

一方、比較法はオートコリメータ法程の時間を要しない
が、それでも相当の時間がかかる上にその測定時の種々
の条件から精度が落ちることは防げなかつた。例えば、
測定範囲の始点と終点の両端での指針測微器の目盛が零
になるようにブロツクゲージを組合せて高さを換えるの
に時間がかかること、基準直定規使用面上を長手方向に
スタンドを移動させる時、本体が転倒する危険があるこ
と、２個のブロツクゲージの間隔は巻尺で測りながら位
置決めしなければならないこと、使用面上の測定線にセ
ツトするのに時間がかかること、更にオートコリメータ
や特に比較法では被測定物を定盤の上に乗せる必要があ
り、又測定に関わる測定器部分に手をふれる機会が多か
つた。このため、温度変化により測定の狂いが生じた。

実開昭６１−２６１１１号には、両端にサイドフレーム
を隔設して、サイドフレーム間に摺動ロツドを配設し、
この摺動ロツドを基準としてサイドフレーム下の被測定
物の表面の形状を測定する面歪測定機が開示されてい
る。

しかしながら、上記面歪測定機では、基準となる摺動ロ
ツドの精度と、この摺動ロツドと測定子ヘツドとのズレ
とが、測定精度に直接影響するため、新たに高精度の摺
動ロツドの作成が必要であるし、ズレを無くす工夫が要
求される。

また、摺動ロツドには基準面が無いため、何を基準とす
るかが難しい。

実開昭５４−１３３８７０号には、支軸の下面を基準に
摺動可能に支持される脚部と支軸を摺動可能に把持する
ダイヤルゲージスライダを有する平坦度測定器が開示さ
れている。

しかしながら、脚部は支軸の下面を基準にしているが、
ダイヤルゲージスライダは支軸の上面を基準にしている
ので、支軸及びスライダの誤差あるいは温度変化等がそ
のまま測定誤差に影響するため、高精度で高品質の支軸
及びスライダが必要とされる。

［発明が解決しようとする課題］本発明は、前記欠点を除去し、既存の基準直定規を利用
して簡易に構成され、且つ基準直定規の下面の基準面と
被測定物の上面との距離を計って高精度で真直度及び平
面度を測定する真直度測定器を提供する。

［課題を解決するための手段］この課題点を解決するために、本発明の真直度測定器
は、基準直定規と、該基準直定規を基準面を下面として
摺動自在に支持する少なくとも２つの支持脚と、前記基
準直定規を摺動自在に把持するキヤリツジと、該キヤリ
ツジによつて弾性緩衝体を介して前記基準直定規の下面
に圧接されるメータホルダと、該メータホルダに保持さ
れたメータとを備え、前記基準直定規の下面を基準に、
前記支持脚下に置かれた被測定物の上面と前記基準直定
規の下面との距離を、前記キヤリツジの摺動位置に対応
して前記メータにより順次計測して、前記被測定物の真
直度を測定することを特徴とする。

［実施例］第１図（ａ）は従来の比較法による真直度測定を示す説
明図であり、１は被測定物、２は被測定物の上に置かれ
た２個のブロツクゲージ、３は２個のブロツクゲージ２
上に置かれた基準直定規、４は基準直定規の使用面上を
長手方向に摺動できるスタンド、５は被測定物の各測定
点について偏差を読み取る指針測微器である。

この構成による真直度測定の手順を第１図（ｂ）の手順
フローチヤートに従つて説明する。

まず、ステツプＳ１で被測定物１を測定のために定盤の
上に移動する。次に、ステツプＳ２でブロツクゲージ２
を組合せ、ステツプＳ３でブロツクゲージ２上に基準直
定規３を設置する。第１図（ａ）で被測定物１の手前か
ら奥に向う一線に沿つて測測定するときは、ステツプＳ
４でスタンド４を測定線の一端に設置して、ステツプＳ
５−６で指針測微器５の目盛を零に調整する。ステツプ
Ｓ７でスタンド４を測定線の他端に移動させ、ステツプ
Ｓ８で指針測微器５の目盛が零かをチエツクする。ここ
では、測定範囲始点と終点の両端で指針測微器５の目盛
が零になるようにブロツクゲージの高さを換えて、ステ
ツプＳ２〜８を繰り返す。次に、ステツプＳ９で次の測
定点までの距離を測定して、ステツプＳ１０でスタンド
４を基準直定規３の使用面に沿つて移動させ、ステツプ
Ｓ１１で所定の間隔であるかをチエツクして、所定の間
隔であればステツプＳ１２で指針測微器５の目盛を読み
取る。ステツプＳ１３で終点までの測定が終了したかを
チエツクしてステツプＳ９〜１３を終了まで繰り返す。
終了後は、ステツプＳ１４で再度両端での指針測微器５
の目盛が零かをチエツクして零でなければステツプＳ２
からをやりなおす。零であれば真直度の測定は終了しス
テツプＳ１５で被測定物を工作台上に移動して全行程が
終了する。そして、使用面の測点線に沿つて測定した各
測定点の高さ相互差が求める真直度である。尚、平面度
は被測定線各測定点の高さの相互差を基にして計算によ
つて求める。

第２図（ａ）は本発明に係る一実施例の真直度測定器の
斜視図である。真直度測定器２０は長手方向Ｘに移動可
能な２つの支持脚２２によつて支持されたアルミナセラ
ミツクス製の基準直定規２１と測定部３０から構成され
ている。支持脚２２の高さは微調整つまみ２２ａにより
微調整が可能である。測定部３０は基準直定規２１の上
を長手方向Ｘに摺動するためのキヤリツジ２３と、測定
の基準面を基準直定規２１の下面２８とするためのメー
タホルダ２４と、メータとしての指針測微器２５より構
成されている。指針測微器２５には零補正つまみ２５ａ
がある。尚、基準直定規２１の下部側面２７はメータホ
ルダ２４の横振れを防ぐために使用される。又、スケー
ル２６を基準直定規２１の側面に取り付けて支持脚２２
及び測定部３０の位置決めを便利にしている。真直度測
定器２０は第２図（ａ）示すように被測定物２９の上に
設置されるため、被測定物２９を定盤の上の置き換える
必要がなく加工ワークを機械のテーブル上で測定が可能
である。又、各部位は一体であつて、一人で持ち運び出
来、設置のための手間がかからない。

ここで、測定手順を第２図（ｂ）の手順フローチヤート
に従つて説明する。まずステツプＳ２１で真直度測定器
２０の２つの支持脚２２が被測定物２９の両端、又は測
定しようとする任意の位置に移動固定する。次にステツ
プＳ２２で真直度測定器２０が被測定物２９に２つの支
持脚２２が乗るように設置する。

ステツプＳ２３で測定部３０を一端に移動して、ステツ
プＳ２４−２５で指針測微器２５の零補正つまみ２５ａ
を回して指針を零に合わせる。

ステツプＳ２６で測定部３０を他端に移動して、ステツ
プＳ２７−２８で指針が零であるかチエツクして零でな
ければ、支持脚２２の微調整つまみ２２ａにより指針が
零になるように調整する。両端で指針が共に零になれ
ば、測定準備完了である。微調整は支持脚先端部に不図
示の偏心部材を取り付けることにより行つたが、他の周
知の方法でも良い。

ステツプＳ２９−３０で測定部３０を基準直定規２１上
でＸ方向の所定距離ずつスケール２６を見て移動しなが
ら、ステツプＳ３１で指針値を測定する。測定値がプラ
スであれば、被測定物２９の測定点が両端より凸であ
り、測定値がマイナスであれば両端より凹であることを
示す。ステツプＳ３２で終点までの測定が終つたかをチ
エツクしステツプＳ２９〜３２を終了まで繰り返す。測
定終了後は再度両端での指針が零であることを確認して
測定の全行程が終了する。ここで、指針の基準になるの
は基準直定規２１の下面２８であるので被測定点と基準
点との距離が小さく各部位のヒズミ等の影響が少なく精
度の高い測定が出来る。

次に第３図、第４図（ａ），（ｂ）を参照しながら、測
定の基準が基準直定規２１の下面２８であるための測定
部３０の構造を説明する。第３図は測定部３０を前面か
ら見た場合の説明図、第４図（ａ）はキヤリツジ２３の
設置説明図、第４図（ｂ）メータホルダ２４の設置説明
図である。

キヤリツジ２３は軸３２の先に取り付けられたベアリン
グ３１によつて基準直定規２１に設置されていて、基準
直定規２１上を長手方向Ｘにスムースに移動する。移動
をスムースにするためベアリング３１は基準直定規２１
に密着しておらずキヤリツジ２３に多少の揺れがある。
キヤリツジ２３の動き易さを調整するために軸３２は偏
心している。ベアリング３１は基準直定規２１の上下左
右に当るように１２個設置されている。

メータホルダ２４は、キヤリツジ２３とは直接接続さ
れていず、このためキヤリツジ２３の前記揺れはメータ
ホルダには伝わらない。メータホルダ２４は６つの摩擦
の小さいテフロン樹脂で出来た接触子３３によつて基準
直定規２１に接触し、キヤリツジ２３から４つのバネ３
４で下面と側面を基準直定規２１に押し付けられてい
る。そして指針測微器２５はメータホスダ２４に固定さ
れており、キヤリツジ２３とはバネ３４以外は切り離さ
れている。

ここで、測定部３０の移動を考えると、キヤリツジ２３
はベアリング３１に支えられて基準直定規２１上を移動
する。一方、メータホルダ２４はバネ３４により基準直
定器２１の下面２８と側面２７とを基準として移動し、
キヤリツジ２３の揺れはメータホルダ２４、いい換えれ
ば指針測微器２５には一切影響を与えず、基準直定規２
１の下面２８を基準とした高精度の測定が出来る。尚、
手に触れるキヤリツジ２３は断熱材で出来ており、メー
タホルダ２４への熱の影響を防いでいる。

更に、本実施例の真直度測定器２０には、次の工夫がさ
れている。第５図（ａ）は支持脚２２上部に設置された
把手５１を示している。この把手５１を設置することに
より持ち運びを容易にし、基準直定規２１に手を触れる
ことを防ぐことが出来る。第５５図（ｂ）に示すように
支持脚２２の下方先端に腕２２ａを作つてＬ字型にし
て、被測定物２９の両端まで測定部３０が移動するのを
可能にした。又、支持脚２２の被測定部２９との接点部
５２を球の一部にして、測定時の支持脚２２の微調整に
よるくるいを防いだ。第５図（ｃ）は真直度測定器２０
が転倒するのを防ぐための板５４を示している。更に、
この爪５３を設け、この先端は指針測微器２５の先端が
被測定物２９に接する位置を示す様になつている。又、
基準直定規のタワミを補正するため下面の中央部が凹に
なつた曲面にすることも考えられる。尚、基準直定規を
始め各部位の材料は本発明を達成するものであれば、限
定するものではない。次に、本実施例の真直度測定器２
０を使用した第６図の平面度測定装置例を説明する。

ここでは、メータは電気マイクロメータ７０であり、測
定部７１は長手方向Ｘに位置制御出力部６７からの信号
をケーブル６７を通して受けて自在に移動する。又、２
つの支持脚７２も長手方向と直角の方向Ｙへの移動と高
さの微調整とがケーブル６７を通した位置制御出力部６
７からの信号を受けて制御される。一方、電気マイクロ
メータ７０の出力信号及び測定部７１の位置信号はケー
ブル６８を通して信号入力部６６ら平面度測定制御部６
０にデジタルデータで入力される。平面度測定制御部６
０ではＲＯＭ６２内に格納されたプログラムに従つて、
真直度測定器２０の移動を位置制御出力部６７を通して
制御しながら、ＲＡＭ６３に被測定物７３の各点の測定
値を記憶する。記憶された測定値から平面度を表す種々
の演算処理をして表示装置（以後ＣＲＴ）６４やプリン
タ（以後ＰＲＴ）６５に数値出力及び図面出力が行われ
る。

第７図に平面度測定プログラムのフローチヤートを示し
た。まず、ステツプＳ７１でキヤリツジ７１を長手方向
Ｘに移動し、左右端で電気マイクロメータ７０出力を同
じ値になる様に支持脚７２を自動調整する初期値を設定
し、ステツプＳ７２で真直度測定器２０を開始位置に設
定する。

ステツプＳ７３で測定部７１の位置データを入力し、ス
テツプＳ７４で電気マイクロメータ７０の読みを入力す
る。ステツプＳ７５でステツプＳ７３で入力した位置デ
ータをアドレスとして、ステツプＳ７４で入力された電
気マイクロメータ７０の読みをＲＡＭ６３に格納する。
ステツプＳ７６で測定部７１を一定距離だけ長手方向Ｘ
に移動し、ステツプＳ７７で長手方向の測定の終了をチ
エツクし、終了でない場合は、ステツプＳ７３〜７７を
繰り返す。

長手方向Ｘの測定が終了すると、ステツプＳ７７からス
テツプＳ７８に行き、真直度測定器２０の支持脚７２を
自動移動して、次の真直度測定位置に移る。ステツプＳ
７９で被測定物７３の全エリアを測定終了したかをチエ
ツクし、終了でない場合は、ステツプＳ７３に戻つて、
ステツプＳ７３〜７９を繰り返す。

全エリアの測定が終了すると、ステツプＳ７９からステ
ツプＳ８０にいつて、平面度を表わす種々の演算処理を
行つて、ステツプＳ８１でＣＲＴ６４に表示し、ステツ
プＳ８２でＰＲＴ６５に印刷して平面度測定の終了とな
る。

［発明の効果］本発明により、既存の基準直定規を利用して簡易に構成
され、且つ基準直定規の下面の基準面と被測定物の上面
との距離を計つて高精度で真直度及び平面度を測定する
真直度測定器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は従来の比較法による真直度測定説明図、第１図（ｂ）は従来の真直度測定の手順フローチヤー
ト、第２図（ａ）は本実施例の真直度測定器の斜視図、第２図（ｂ）は本実施例の真直度測定の手順フローチヤ
ート、第３図は測定部を正面から見た説明図、第４図（ａ）はキヤリツジの設置説明図、第４図（ｂ）はメータホルダの設置説明図、第５図（ａ）は支持脚の上面略図、第５図（ｂ）は支持脚の側面略図、第５図（ｃ）は支持脚の板と爪の説明図、第６図は本実施例の真直度測定器を使用した平面度測定
装置のブロツク図、第７図は平面度測定装置の測定プログラムのフローチヤ
ートである。図中、２０……真直度測定器、２１……基準直定規、２
２……支持脚、２２ａ……支持脚微調整つまみ、２３…
…キヤリツジ、２４……メータホルダ、２５……指針測
微器、２５ａ……零補正つまみ、２６……スケール、２
７……基準直定規の下部側面、２８……基準直定規の下
面、２９……被測定物、３０……測定部である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基準直定規と、該基準直定規を基準面を下面として摺動自在に支持する
少なくとも２つの支持脚と、前記基準直定規を摺動自在に把持するキヤリツジと、該キヤリツジによつて弾性緩衝体を介して前記基準直定
規の下面に圧接されるメータホルダと、該メータホルダに保持されたメータとを備え、前記基準直定規の下面を基準に、前記支持脚下に置かれ
た被測定物の上面と前記基準直定規の下面との距離を、
前記キヤリツジの摺動位置に対応して前記メータにより
順次計測して、前記被測定物の真直度を測定することを
特徴とする真直度測定器。
【請求項２】少なくとも１つの前記支持脚は、上下に微
動可能であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の真直度測定器。
【請求項３】少なくとも１つの前記支持脚の被測定物上
の支持部の切断面が、ほぼ円の一部であることを特徴と
する特許請求の範囲第２項記載の真直度測定器。
【請求項４】前記支持脚はＬ字型であつて、前記支持脚
を被測定物上に置いて該被測定物の全巾が測定可能であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の真直度
測定器。
【請求項５】前記メータは指針測微器であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の真直度測定器。
【請求項６】前記メータは電気マイクロメータであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の真直度測定
器。
【請求項７】前記支持脚は、側面に長手方向とほぼ直角
の方向に真直度定器の転倒を防ぐに十分な長さの板を持
つことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の真直度
測定器。
【請求項８】前記基準直定規の少なくとも一方の側面に
は、前記支持脚の位置決めをするスケールを取り付けた
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の真直度測
定器。
【請求項９】前記基準直定規の下面は、前記キヤリツジ
が移動することによつて生ずるタワミを補償するため
に、中央部が凹となるようにつくられていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の真直度測定器。