JPS60107512A - 真直度測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、測定対象物の真直度と移動案内面の真直度及
び移動時の縦ゆれ量（ピッチング量）とを同時に測定し
うる方法の改良に関するっ近年、工作機械に対する高精
度化への要求が高まりつつある中で、案内面（摺動面）
の真直度管理及び加工物の真直度形状の把握は重要な課
題の一つとなっている。従来から行なわれている真直度
の測定方法としては、ストレートエッソ等の基準バーや
ピアノ線を基準直線としたり、あるいはオートコリメー
タを利用する方法が知られており、最近ではレーザ光に
よる独立光学座標系を用いた方法も開発されている。

ところが、これらの方法ではいずれも、測定作業に相当
な準備と熟練度が要求され、しかも能率が悪い上に種々
の雑音等による悪影響を受けやすいという欠点があり、
現場での実用化という点で多くの問題を残している。

これらの問題を解決しうる真直度の新しい測定方法とし
て、３（＠の変位検出器を測定対象物に沿って移動させ
、　これら変位検出器による測定値から逐次、測定対象
物の真直度と変位検出器の移動案内面の真直度とを同時
に測定する方法が本発明者等により報告されている。（
特願昭５７−１６７５６１　ｒ真直度測定方法」）これ
は、その原理を表わす図に示すように、測定対象物１に
沿って案内面２上を移動する検出器取付台３（例えば刃
物取付台を利用）に、測定対象物１との距離を測定する
３個の変位検出器Ａ　、　Ｂ。

ｃｔ、検出器取付台３の移動方向に一定距離ｌを隔てて
並置し、この検出器取付台３を図中の矢印方向に移動し
て、移動距離ｌ毎に３個の変位検出器Ａ、Ｂ、Ｃの測定
値を得、これらの測定値から逐次、測定対象物１の真直
度及び案内面２の真直度を分離して算出する方法である
。

すなわち１測定開始位置における測定対象物１及び案内
面２の真直度誤差をそれぞれＹＯ，Ｘ。

とし、Ｋ番目の測定位置に於ける真直度誤差をそれぞれ
ＹＫ　Ｉ　ＸＫとすると、第１図中にＹ及びＸでそれぞ
れ示される測定対象物１及び案内面２の真直度曲線が得
られる。（簡単の為、図中では区間毎の直線で近似して
示した。）各々の変位検出器での測定値は、Ｙ、Ｘ及び
移動時の縦ゆれ量（ピッチング量）が重畳されたもので
あるが、３ケの変位検出器Ａ、Ｂ、Ｃでの６１１ｊ定値
を％願昭５７−１６７５６１に示される方法によって演
算処理することによって、Ｙ及びＸを同時に分離して抽
出することができる。

以下に演算処理方法の概略を説明する。Ｋ番目の測定位
置での変位検出器Ａ、Ｂ、Ｃでの測定値をＤＫＡ　ｒ　
ＤＫ、Ｂ　＋　ＤＫＯ（Ｋ”　Ｏｒ　１　＋　２　＋　
・・・）　とすると、次式（１）　、　（２）　、　（
３）が成立する。

ＤＫＡ−ＹＫ　−ＸＫ　＝　ＤＯＡ　・−−”　（１）
ＤＫＢ　ＹＫ＋Ｉ　ＸＫ　ｌ”θに＝ＤＯＢ　Ｙ＋　−
−−（２）ＤＫＯ−ＹＫ＋２−ＸＫ−２°ｔ＠０Ｋ＝Ｄ
００−Ｙ、　曲−−−（３）但し、θにはに番目の測定
位置での検出器取付台３のピッチング量である。また、
第１図に於てはん＝Ｙｏ＝ｏとし、ｘｉ、ｙｉはそれぞ
れＸｏ　、Ｙｏとの差分として評価した量である。

（１）　、　（２）　、　ｆ３）式から、詳細は割愛す
るが、（４）　、　（５）　。

（６）式が得られる。

ＸＫ＋２　”’　２・ＸＫ＋１−　ＸＫ−２・ＤＫ＋Ｉ
Ａ　＋ＤＫ＋２Ａ＋　２　・ＤＫＢ−Ｑ＜（３＋’；ｈ
Ｙｓ　Ｙｔ　’・’　（４）ＹＫ＋２　＝ＸＫ＋２　＋
　ＤＫ＋２Ａ　・・・・・・・・・（５）ＸＫ＋２　Ｙ
Ｋ＋３　＋　ＤＫ＋２　Ｂθに＋２−−　’山゛−−−
−　（６）但し、測定開始位置での変位検出器Ａ、Ｂ。

Ｃの測定値ＤＯＡ　ｒ　ＤＯＢ　、　ＤｏａをＯとした
。

Ｋ＝０　、１　、２　、・・・の位置での変位検出器Ａ
、Ｂ。

Ｃの測定値ＤＫＡ　＋　ＤＫＢ　＋　ＤＫＯを用いて、
上記（４）。

（５）及び（６）式から逐次、案内面２の真直度曲線Ｘ
、測定対象物１の真直度曲線Ｙ及び検出器取付台３のピ
ッチングθを算出することができる。

しかし、Ｘ、、Ｙ、、右は（４）式及び（５）式の漸化
式からはめることができない値であシ、真直度曲線Ｘ、
Ｙをめる為には、何らかの方法でこれらの値を推定する
か又はその影響分を除去する必要がある。その為の方法
として、特願昭５７−１６７５６１では以下に説明する
方法が提案されている。（４）式に於てん＝α、　２Ｙ
＋　Ｙｔ　＝βとおくと、次の（７）式が成立する。

（Ｋ＝２．３，４．・・・） ＣＫ：α＝β−〇と仮定して（４）式からめた絢Ｑ値こ
こで、真直度誤差を「各測定点での誤差の二乗平均値が
最小となるような仮想直線からのへだたシ」としてとら
えることにすれば、最小二乗法によってＸＫの二乗平均
値を最小とするようなα、βをめ、このα、β及びＣＫ
を用いて（７）式によってＸＫをめることができる。ｘ
Ｋと（５）式からＹＫをめることができる。

以上説明したように、特願昭５７−１６７５６１の方法
によれば、測定対象物１の真直度形状と移動案内面２の
真直度形状及び検出器取付台３の移動時の縦ゆれ量とを
一度の測定で同時にめることができる。その演算手順か
られかるように、この方法には次のような特徴がある。

■　測定対象物１がどのように動いても、それが剛体と
して動くならば、測定対象物の正確な真直度形状を把握
することができる。

（測定対象物の動きを移動案内面の真直度形状及び検出
器取付台移動時の縦ゆれに転嫁して評価する。従って、
この時の移動案内面の真直度形状及び検出器取付台の縦
ゆれ敞はほんとうの呟ではない。）本発明は、上記従来
技術（特願昭５７−１６７５６１）に鑑み１、特に移動
案内面の真直度を正確に測定できる方法を提供すること
を目的とする。かかる目的を達成する本発明の構成は、
検出器取付台と測定対象物とのいずれか一方が案内面に
沿って移動する該検出器取付台に前記測定対象物との距
離を測定する３個の検出器を前記移動方向に等間隔！で
設置し、測定開始位置における前記３個の検出器の測定
値をそれぞれＤＯＡ＋ＤＯＢ＋Ｉ）ｏｏとし、前記検出
器取付合着しくは測定対象物を前記間隔！毎に移動して
その都度前記検出器の測定値を得１に番目の測定位置に
おける前記測定値をそれぞれＤＫＡ　、ＤＫＢ　、ＤＫ
Ｏとし、順次に＋ｉ番目の位置での測定値をＤＫ＋ｌＡ
、　ＤＫ＋ｌＢ、Ｄ［４ｉＱとすると共に測定開始位置
での案内面真直度誤差をん、１番目の位置のそれをＸｌ
、１番目の位置での測定対象物の真直度誤差をＹ８．２
番目の位置でのそれをＹ２とし、前記に＋２香目の位置
での前記測定対象物の真直度誤差ＹＫ＋２をＹＫ＋２＝
２　・ＹＫ＋ｚ　−ＹＫ　＋ＤＫＡ　−２−ＤＫＢ＋　
ＤＫＯ−２・Ｙｔ　＋Ｙｔによって算出し、Ｉ（＝Ｏ，
］、、２．・・・について算出したＹＫ＋２の値を、真
直度誤差の二乗平均値が最小となるように演算してめた
Ｘ、及びＹｔ　、Ｙｔに関係する数値によって補正して
前記測定対象物の真直度を推定・算出し、この位置にお
ける前記移動案内面の真直度ＸＫ＋２及び移動による前
後方向の縦ゆれ量θに＋２をそれぞれ ＸＫ＋２　”−ＹＫ＋２　＋　ＤＫ＋２　Ａによって算
出することを特徴とする。

以下本発明の実施例に係る真直度測定方法について説明
する。

（１）　、　（２）　、　（３）式をＹＫについて整理
すると、（８）　、　（９）。

α０）式が得られる。

ＹＫ＋２””２’ＹＫ＋Ｉ　ＹＫ＋ＤＫＡ　２’ＤＫＢ
＋ＤＫＯｚ・ｙ１＋ｙ、・・（ａ）ＸＫ＋２　”　−Ｙ
Ｋ＋２　＋　ＤＫ＋２Ａ　”°°゛°“°（９１（８）
式に於てＹ、　＝α’、　ｚｙ、ｙ、＝＝β′とおくと
、次の（ＩＩ）式が成立する。

（Ｋ＝２．３，４．・・・） ＣＩＫ：α′＝βｌ−ｏと仮定して（８）式からめたＹ
ｆ）値ここで、前述と同じ手順でα′及びβ′をめ、こ
のα′、β′及びα′Ｋを用いて６０式からＹＫをめる
ことができる。

以上説明した方法は、特願昭５７−１６７５６１にて提
案した方法に比べ、次のような特徴を有している。

■　測定対象物１がどのように動いても、それが剛体と
して動くならば、移動案内面の正確な真直度形状を把握
することができる。

（測定対象物の動きを、測定対象物の真直度形状及び検
出器取付台移動時の縦ゆれに転嫁して評価する。従って
、この時の測定対象物の真直度形状及び検出器取付台の
縦ゆれ量はほんとうの値ではない）以上説明したように
５本発明方法によれば。

図に示した方法による測定中に測定対象物がどのように
動いても、それが剛体として動くならば、移動案内面の
正確な真直度形状が把握できる。本発明方法はこのよう
な条件下での移動案内面の真直度形状の測定に適用して
きわめて有効である。なお、測定対象物が静止している
場合には、特願昭５７−１６７５６１の方法によっても
本発明の方法によっても、正確な測定対象物及び移動案
内面の真直度形状が把握できることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明方法を説明するだめの説明図である。 図面中、 １は測定対象物、 ２は案内面、 ３は検出器取付台。 Ａ、Ｂ、Ｃは変位検出器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 検出器取付台と測定対象物とのいずれか一方が案内面に
   沿って移動する該検出器取付台に前記測定対象物との距
   離を測定する３個の検出器を前記移動方向に等間隔！で
   設置し、測定開始位置における前記３個の検出器の測定
   値をそれぞれＤＯＡ　＋　ＤＯＢ　＋’ＤＯＯとし、前
   記検出器取付合着しくは測定対象物を前記間隔！毎に移
   動してその都度前記検出器の測定値を得、Ｋ番目の測定
   位置における前記測定値をそれぞれＤＫＡ　＋ＤＫＢ＋
   Ｉ）ｉｃｏとし、順次に＋ｉ番目の位置での測定値をＤ
   Ｋ＋Ｉ　Ａ　＋　ＤＫ＋　ｆ　Ｂ　ｒ　ＤＫ＋　ｉ　０
   とすると共に測定開始位置での案内面真直度誤差を為、
   １番目の位置のそれをＸｌ、１番目の位置での測定対象
   物の真直度誤差をＹｌ、２番目の位置でのそれをＹ２と
   し、前記に＋２番目の位置での前記測定対象物の真直度
   誤差ＹＫ＋２　を ＹＫ＋２＝２４ｘ＋ｘ−ＹＫ＋ＤＫＡ−２・ＤＫｎ＋Ｄ
   ｘｏ−２ＹＩ＋Ｙ２によって算出し、に＝０．１．２・
   ・・について算出したＹＫ＋２の値を、真直度誤差の二
   乗平均値が最小となるように演算してめたＸｌ及びＹｌ
   、Ｙ２に関係する数値によって補正して前記測定対象物
   の真直度を推定・算出し、この位置における前記移動案
   内面の真直度ＸＫ＋２及び移動による前後方向の縦ゆれ
   景θに＋２をそれぞれ ＸＫ＋２＝　ＹＫ＋２＋ＤＫ＋２Ａ によって算出することを特徴とする真直度測定方法。