テーパ角度測定方法及びテーパ角度測定装置
【課題】簡易な構成でありながら短時間で高精度に多量の被測定物を容易に測定できるとともにコストが低いテーパ角度測定方法及びテーパ角度測定装置を提供する。
【解決手段】円錐状内面のテーパ角度が正規テーパ角度として既知であるマスタ部材について、マスタ部材を固定し円錐状内面の軸方向に向かって第１直径から第ｎ直径までの測定位置まで測定子を移動させ、測定位置と測定位置に対応する前記第１直径から第ｎ直径までの直径値を第１のデータとして記憶し、円錐状内面を有する測定ワーク部材について、測定ワーク部材を固定し円錐状内面の軸方向に向かって、マスタ部材に対応する第１直径から第ｎ直径までの測定位置まで測定子を移動させ、測定位置と測定位置に対応する前記第１直径から第ｎ直径までの直径値を第２のデータとして記憶し、第１のデータと第２のデータとを比較してテーパ角度の測定を行う。
【解決手段】円錐状内面のテーパ角度が正規テーパ角度として既知であるマスタ部材について、マスタ部材を固定し円錐状内面の軸方向に向かって第１直径から第ｎ直径までの測定位置まで測定子を移動させ、測定位置と測定位置に対応する前記第１直径から第ｎ直径までの直径値を第１のデータとして記憶し、円錐状内面を有する測定ワーク部材について、測定ワーク部材を固定し円錐状内面の軸方向に向かって、マスタ部材に対応する第１直径から第ｎ直径までの測定位置まで測定子を移動させ、測定位置と測定位置に対応する前記第１直径から第ｎ直径までの直径値を第２のデータとして記憶し、第１のデータと第２のデータとを比較してテーパ角度の測定を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円錐状内面のテーパ角度を算出するテーパ角度測定方法及びテーパ角度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テーパ角度の従来の測定方法としては、２個の適当な内径の異なるリングゲージをテーパ棒に嵌め込み、リングゲージの間隔を測定してテーパ棒のテーパ角度を評価するものなどがよく知られている。また、テーパ穴では適当な外径の異なる２個の円盤ゲージをテーパ穴に嵌め込み、円盤ゲージの間隔を測定することで評価するものがある。しかし、この方法では、測定に時間を要する上、直接テーパ角度を直接測定するものではないため測定精度に問題があった。
【０００３】
これに対して、光学系にて非接触測定で直接測定するものがある（例えば、特許文献１）。この測定では、測定台の移動量と被測定物の直径の変化量から、被測定物の円錐状内面の中心軸に対するテーパ角度を算出することが行われている。
【０００４】
また、テーパ角度を高精度で直接測定するものとして、３次元測定方法が知られている。この方法では、３次元測定機などを用いて、テーパの円周上４点（各９０度方向）を３ヶ所異なる高さで測定し、径差と高低差より角度を自動計算するものである。なお、被測定物は、内径小径側基準で測定テーブルに固定され測定される。
【特許文献１】特開平１１−０４４５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の測定装置においては、光学系による非接触測定を行っているため、測定分解能が低いという問題があった。
【０００６】
また、３次元測定方法においては、高精度である反面、測定時間が長く、大量の測定物を測定するには不向きであった。
さらに、３次元測定機は高価であり、また測定環境を一定にする必要があることから恒温室に設置しなければならず、作業現場で容易に使用することができないことから使い勝手が悪いという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成でありながら、短時間で高精度に多量の被測定物を容易に測定できるとともにコストが低いテーパ角度測定方法及びテーパ角度測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 円錐状内面を有する測定ワーク部材の当該円錐状内面のテーパ角度を測定するテーパ角度測定方法において、
円錐状内面のテーパ角度が正規テーパ角度として既知であるマスタ部材について、当該マスタ部材を固定し当該円錐状内面の軸方向に向かって第１直径から第ｎ直径までの測定位置まで測定子を移動させ、当該測定位置と当該測定位置に対応する前記第１直径から第ｎ直径までの直径値を第１のデータとして記憶し、
円錐状内面を有する測定ワーク部材について、当該測定ワーク部材を固定し当該円錐状内面の軸方向に向かって、前記マスタ部材に対応する第１直径から第ｎ直径までの測定位置まで測定子を移動させ、当該測定位置と当該測定位置に対応する前記第１直径から第ｎ直径までの直径値を第２のデータとして記憶し、
当該第１のデータと当該第２のデータとを比較し、その比較結果に基づいて直径差分値を演算処理した後、
当該直径差分値と前記測定位置とから差分テーパ角度を求め、
当該差分テーパ角度と前記マスタ部材の正規テーパ角度に基づいて、前記測定ワーク部材の円錐状内面のテーパ角度を測定することを特徴とするテーパ角度測定方法。
【０００９】
（２） （１）に記載のテーパ角度測定方法において、
前記マスタ部材と前記測定ワーク部材との、円錐状内面の軸を含む断面を複数回測定し、各々の断面に対して前記差分テーパ角度を求めた後、
当該差分テーパ角度の平均をとって前記測定ワーク部材のテーパ角度を算出することを特徴とするテーパ角度測定方法。
【００１０】
（３） 円錐状内面を有する被測定物を載置するための載置部と、
当該円錐状内面の軸方向に沿って移動するとともに、当該被測定物の当該円錐状内面の直径を測定する測定子と、
当該測定子によって測定された前記円錐状断面の直径を前記測定子の測定位置とともに対応付けて測定データとして記憶する記憶部と、
当該記憶部に記憶された当該測定データに基づいて前記被測定物の円錐状内面のテーパ角度を算出する演算処理部とを備え、
当該前記測定子は、円錐状内面のテーパ角度が正規テーパ角度として既知であるマスタ部材と、円錐状内面を有する測定ワーク部材との各々の円錐状内面を第１直径から第ｎ直径まで対応した測定位置で測定し、
前記演算処理部は、当該測定した結果により得られたマスタ部材の測定データと測定ワーク部材の測定データとを比較し、その比較結果に基づいて直径差分値を算出した後、
当該直径差分値と前記測定子の前記測定位置とから差分テーパ角度を求め、
当該差分テーパ角度と前記マスタ部材の正規テーパ角度に基づいて、前記測定ワーク部材の前記円錐状内面の絶対テーパ角度を算出することを特徴とするテーパ角度測定装置。
【００１１】
（４） （３）に記載のテーパ角度測定装置において、
前記演算処理部は、
前記マスタ部材と前記測定ワーク部材との、円錐状内面の軸を含む断面を複数回測定し、各々の断面に対して前記差分テーパ角度を求めた後、
当該差分テーパ角度の平均をとって前記測定ワーク部材のテーパ角度を算出することを特徴とするテーパ角度測定装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、円錐状内面を有する測定ワーク部材の当該円錐状内面のテーパ角度を測定するテーパ角度測定方法において、
円錐状内面のテーパ角度が正規テーパ角度として既知であるマスタ部材について、当該マスタ部材を固定し当該円錐状内面の軸方向に向かって第１直径から第ｎ直径までの測定位置まで測定子を移動させ、当該測定位置と当該測定位置に対応する前記第１直径から第ｎ直径までの直径値を第１のデータとして記憶し、
円錐状内面を有する測定ワーク部材について、当該測定ワーク部材を固定し当該円錐状内面の軸方向に向かって、前記マスタ部材に対応する第１直径から第ｎ直径までの測定位置まで測定子を移動させ、当該測定位置と当該測定位置に対応する前記第１直径から第ｎ直径までの直径値を第２のデータとして記憶し、
当該第１のデータと当該第２のデータとを比較し、その比較結果に基づいて直径差分値を演算処理した後、
当該直径差分値と前記測定位置とから差分テーパ角度を求め、
当該差分テーパ角度と前記マスタ部材の正規テーパ角度に基づいて、前記測定ワーク部材の円錐状内面のテーパ角度を測定するので、
短時間で高精度に多量の被測定物を測定できる。また、簡易な構成で測定可能であるので、低コスト且つ容易に測定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態に係る円錐状内面の軸に対するテーパ角度を測定するテーパ角度測定方法及びテーパ角度測定装置について図面に従って説明する。図１は、本実施形態のテーパ角度測定装置を説明するための概略構成図であり、図１（ａ）に上視図を示し、図１（ｂ）に縦断面図を示している。図２は本実施形態のテーパ角度測定装置のシステム図である。図３は本発明の一実施形態に係るテーパ角度測定方法を示すフローチャートである。図４は、本発明のテーパ角度測定装置の測定動作を示す図である。図５は、本発明の一実施形態で取得した測定データの一例を示すグラフである。
【００１４】
図１に示すように本実施形態のテーパ角度測定装置１０は、装置本体１上に、被測定物、即ち円錐状内面のテーパ角度が正規テーパ角度として既知であるマスタ部材Ｍ或いは円錐状内面を有する測定ワーク部材Ｗを載置するための載置部２と、先端に接触子４ａ，５ａを有した測定子である測定ゲージ４，５と、当該測定ゲージ４，５を駆動する測定ゲージ駆動部３とを備えている。
また、載置部２の被測定物、即ちマスタ部材Ｍ及び測定ワーク部材Ｗの円錐状内面の軸と測定ゲージ駆動部３の測定ゲージ４，５は高さ（図示Ｚ方向）が等しくなるようになっている（図１（ｂ）参照）。
【００１５】
載置部２は、装置本体１上に配置された台座６と、台座６上にマスタ部材Ｍや測定ワーク部材Ｗなどの被測定物を溝に固定可能なＶブロック７とにより構成されている。また、Ｖブロック７は、例えばバイスなどのように部材を相対する２面の部材の間に挟むことによって強く固定でき、また当該固定を緩めることによって被測定物を取替え自在となる構造を有している。
マスタ部材Ｍ及び測定ワーク部材Ｗの測定は、Ｖブロック７に強く固定され実施される。
【００１６】
測定ゲージ４，５は、先端に接触子４ａ，５ａを有した電気マイクロメータであり、対をなして構成される。また、１対の接触子４ａ，５ａが離間して載置部２の被測定物、即ちマスタ部材Ｍ或いは測定ワーク部材Ｗの円錐状内面に当接されるように配置され、そして図示Ｙ方向の変位を測定することにより円錐状内面の直径を測定可能となっている。
さらに、当該測定ゲージ４，５は、被測定物の寸法に応じて図示Ｙ方向に移動調節され、ねじなどによって固定可能となっている。
【００１７】
測定ゲージ駆動部３は、支持台１１と測定ゲージ４，５などにより構成されている。また、当該支持台１１の下部には被測定物の円錐状内面の軸方向にボールネジ８と両側に図示しないリニアガイドが取付けられている（図１（ｂ）参照）。したがって、当該ボールネジ８をパルスモータ９で駆動することにより、測定ゲージ４，５を載せた支持台１１を図示Ｘ方向に沿って精度よくスライド移動可能としている。
【００１８】
テーパ角度測定装置１０のシステム構成について、図２に従って説明する。テーパ角度測定装置１０は、モータ信号処理部２１と、測定ゲージ信号処理部２２と、演算処理部（ＭＰＵ）２３とを備えている。
【００１９】
モータ信号処理部２１は、パルスモータ９の指令値をパルス列信号として出力するインターフェイスカード（Ｉ／Ｆ ＣＡＲＤ）２４と、パルスモータ９を当該パルス列信号に従って駆動させるためのパルスモータドライバ２５とを備えている。これにより、演算処理部２３は、パルスモータ９の回転指令値として、インターフェイスカード２４を介してパルス列信号を出力し、パルスモータドライバ２５は当該パルス列信号に従ってパルスモータ９を回転指令値通りに回転駆動させる。
【００２０】
測定ゲージ信号処理部２２は、測定アンプ（ＡＭＰ）２６を備え、測定ゲージ４，５から出力される電気信号を取り込む。測定アンプ２６は、アナログアンプ機能とローパスフィルタなどのフィルタ機能とを備えている。前記測定アンプ２６にて、増幅・濾波された測定ゲージ４，５の信号は、演算処理部２３に取り込まれる。
【００２１】
演算処理部（ＭＰＵ）２３は、中央処理装置と記憶装置などを備え、パルスモータ９の回転指令値のデータを生成するとともに、取り込んだ測定ゲージ４，５の信号を直径の測定値として変換する。また、当該演算処理部２３は、前記回転指令値を支持台１１の移動位置、即ち測定位置に変換演算する。
また、テーパ角度測定装置１０は、データを記憶保持可能なようにバックアップ電池（Ｂａｔｔ）２８を有するスタティックランダムメモリー（ＳＲＡＭ）２７を備え、当該スタティックランダムメモリー２７にて前記測定位置と前記測定値とを測定ごとに測定データとして記憶保持可能となっている。
【００２２】
以上のように構成されたテーパ角度測定装置１０おけるテーパ角度測定方法について、図３〜図５に従って説明する。
【００２３】
先ず、Ｖブロック７上に、前記マスタ部材Ｍを載置し固定する（即ちＳ１０１）。そして、測定ゲージ４，５が前記マスタ部材Ｍの円錐状内面の初期測定位置に到達するよう、ボールネジ８をパルスモータ９で駆動させ、支持台１１を軸方向にスライド移動させる（即ちＳ１０２）。なお、当該初期測定位置は演算処理部２３で予め設定されており、状況に応じて外部から設定変更可能となっている。
測定ゲージ４，５が当該初期測定位置に到達すると、１対の接触子４ａ，５ｂが離間して円錐状内面に当接しているので、前記マスタ部材Ｍの円錐状内面の第１直径ＹＭ１を測定する（即ちＳ１０３）。この際、第１直径ＹＭ１を初期測定位置ＸＭ１とともに一時的にＲＡＭなどの記憶装置に保存する。
【００２４】
次に、測定ゲージ４，５を第１直径ＹＭ１の測定位置（Ｘ方向の前記初期基準位置）から第２直径ＹＭ２の測定位置（Ｘ方向の測定位置）まで到達するように、ボールネジ８をパルスモータ９で駆動させ、支持台１１を図示Ｘ正方向にスライド移動させる（即ちＳ１０４、図４参照）。この際、測定ゲージ４，５の測定位置ＸＭ２を一時的にＲＡＭなどの記憶装置に保存する。
【００２５】
そして、図示Ｘ方向で終了測定位置（第ｎ直径）を超えていなければ、直径の測定を行う（即ちＳ１０５）。これにより、１対の接触子４ａ，５ｂが離間して円錐状内面に当接しているので、前記マスタ部材Ｍの円錐状内面の第２直径ＹＭ２を測定する（即ちＳ１０３）。この際、第２直径ＹＭ２を一時的にＲＡＭなどの記憶装置に記憶する。なお、前記終了測定位置（第ｎ直径）は演算処理部２３で予め設定されており、状況に応じて外部から設定変更可能となっている。
【００２６】
これら測定動作を前記終了測定位置（第ｎ直径）まで実施する（即ちＳ１０５）。これら一連の測定動作より取得されたデータ、即ち（ＸＭ１，ＹＭ１），（ＸＭ２，ＹＭ２）・・・（ＸＭｎ，ＹＭｎ）のｎ個の組合せデータは、当該データが一時的に格納されている前記記憶装置から読み出され、最終的に一つのデータとしてＳＲＡＭ２７に記憶保持される（即ちＳ１０６、図５（ａ）参照）。このマスタ部材Ｍに係る当該データを第１のデータと記す。
【００２７】
次に、Ｖブロック７に載置し固定された前記マスタ部材Ｍを、固定を緩め取り外し、測定ワーク部材Ｗに取り替えて載置し直して、取り付け位置が前記マスタ部材Ｍと同じになるように固定する（即ちＳ１０７）。そして、前記マスタ部材Ｍと同様な手順で当該測定ワークの第１から第ｎまでの直径Ｙｗｉ（ただし、ｉ＝１，・・・，ｎ）を測定する（即ちＳ１０８〜Ｓ１１１）。
なお、前記マスタ部材Ｍと前記測定ワーク部材Ｗを比較可能とするため、前記測定ワークＷを測定する際の初期測定位置と終了測定位置は、マスタ部材Ｍの測定の際と同じ位置となっている。即ち、測定ワーク部材Ｗにおける測定位置Ｘｗｉとすると、ＸＷｉ＝ＸＭｉとなる（ただし、ｉ＝１，・・・，ｎ）。
前記測定ワークＷの測定に関する一連の手順により取得されたデータ、即ち（ＸＷ１，ＹＷ１），（ＸＷ２，ＹＷ２）・・・（ＸＷｎ，ＹＷｎ）のｎ個の組合せデータは、当該データが一時的に格納されている前記記憶装置から読み出され、最終的に一つのデータとしてＳＲＡＭ２７に記憶保持される（即ちＳ１１２、図５（ａ）参照）。この測定ワーク部材Ｗに係る当該データを第２のデータと記す。
【００２８】
その後、第１のデータと第２のデータとに基づき、測定位置ＸＭｉ（＝ＸＷｉ）（ただし、ｉ＝１，・・・，ｎ）に対応して、前記マスタ部材Ｍと前記測定ワーク部材Ｗとの第１直径から第ｎまでの直径差ΔＹｉ（＝ＹＷｉ−ＹＷｉ）（ただし、ｉ＝１，・・・，ｎ）を求め、前記測定位置ＸＭｉ（＝ＸＷｉ）と前記直径差ΔＹｉとの組合せデータとして差分データを算出する（即ちＳ１１３、図５（ｂ）参照）。
【００２９】
さらに、図５（ｂ）に示すように、当該差分データに、近似直線として、例えば最小二乗法を用いて回帰直線を求め、当該回帰直線の傾きをもって、マスタ部材Ｍと測定ワーク部材Ｗとの角度の差分値である差分テーパ角度を算出する（即ちＳ１１４）。つまり、当該回帰直線の傾きをａ、当該差分テーパ角度をΔθとすると、
Δθ＝ａｒｃｔａｎ（ａ）
として求まる。
【００３０】
次に、予め測定されたマスタ部材Ｍの正規テーパ角度θＭのデータを取得し（即ちＳ１１５）、前記差分テーパ角度Δθと正規テーパ角度θＭとの和をとり、測定ワーク部材Ｗの円錐状内面の軸に対するテーパ角度θＷをθＷ＝θＭ＋Δθとして算出する（即ちＳ１１６）。なお、前記正規テーパ角度θＭは、ＳＲＡＭ２７に記憶されており、演算処理部にて読み出され利用される。
最後に、測定ワーク部材Ｗの前記テーパ角度θＷを図示しない表示器、例えばＬＥＤやディスプレイモニタなどに出力表示する（即ちＳ１１７）。
以上により、測定が終了する。
【００３１】
また、複数の測定ワーク部材Ｗを連続して測定する際には、マスタ部材Ｍの測定データ、即ち第１のデータがＳＲＡＭ２７に記憶保持されているので、マスタ部材Ｍの測定（即ちＳ１０１〜Ｓ１０６）を省略し、２回目以降の測定は測定ワーク部材のみでよい。
ただし、温度変化による測定ゲージ５，６などのドリフト補償を行うため、マスタ部材Ｍの測定を定期的に行う。
【００３２】
以上より、本実施形態によれば、円錐状内面のテーパ角度が正規テーパ角度として既知であるマスタ部材Ｍについて、当該マスタ部材Ｍを固定し当該円錐状内面の軸方向に向かって第１直径から第ｎ直径までの測定位置まで測定ゲージ４，５を移動させ、当該測定位置と当該測定位置に対応する前記第１直径から第ｎ直径までの直径値を第１のデータとして記憶し、円錐状内面を有する測定ワーク部材Ｗについて、当該測定ワーク部材Ｗを固定し当該円錐状内面の軸方向に向かって、前記マスタ部材Ｍに対応する第１直径から第ｎ直径までの測定位置まで測定ゲージ４，５を移動させ、当該測定位置と当該測定位置に対応する前記第１直径から第ｎ直径までの直径値を第２のデータとして記憶し、当該第１のデータと当該第２のデータとを比較し、その比較結果に基づいて直径差分値を演算処理した後、当該直径差分値と前記測定位置とから差分テーパ角度を求め、当該差分テーパ角度と前記マスタ部材Ｍの正規テーパ角度に基づいて、前記測定ワーク部材Ｗの円錐状内面のテーパ角度を測定するので、被測定物のセット誤差やスライド移動における振動の成分の影響などの測定系の特性及び測定方法に起因した統計誤差を抑制することができる。したがって、簡易な構成でも、高精度に測定可能であり、また低コストで且つ容易に測定が可能となる。
【００３３】
また、前記統計誤差を厳密に考慮しなくても測定可能なため、セットアップが容易となり、測定時間が短縮でき、所定時間においては多量の測定ワーク部材Ｗを高精度に測定可能である。また、マスタ部材Ｍの測定を毎度行う必要がない。
【００３４】
さらに、統計誤差をさらに抑制するために、図３に示したテーパ角度測定方法で前記マスタ部材Ｍを測定して得られた前記マスタ部材Ｍのテーパ角度と、当該マスタ部材の正規テーパ角度とを比較して補正値を算出し、測定ワークＭの測定結果を補正値で補正する。
【００３５】
例えば、テーパ角度測定装置１０において測定して算出されたマスタ部材Ｍのテーパ角度が１０．２度、当該マスタ部材Ｍの正規テーパ角度が１０．０度であった場合、補正値ＨをＨ＝１０／１０．２＝０．９８として算出する。そして、図３に示したテーパ角度測定方法で測定して得られた測定ワーク部材Ｗのテーパ角度に０．９８を掛け（真のテーパ角度＝測定結果×補正値Ｈ）、統計誤差を補正する。これにより、さらに統計誤差を抑制することができ、テーパ角度を高精度に測定可能となる。
【００３６】
また、測定ワーク部材Ｗは、均一な円環状ではなく楕円となっている場合がある。このため、図３に示したテーパ角度測定方法で１回の測定を終了した後に、円錐状内面の軸に対して測定の載置状態を所定の角度、例えば９０°ごとに回転させて複数回測定し、当該複数回の測定結果の平均をとって測定ワーク部材Ｗの平均テーパ角度を算出する。これにより、測定ワークＷの円錐状内面が楕円となっていても、平均をとることにより、測定ワーク部材Ｗのテーパ角度を高精度に測定可能となる。
【００３７】
また、被測定物の円錐状内面を測定する際、当該円錐状内面に金属片などのごみが付着している場合がある。当該ごみによる誤差を含めて測定するのは不適であるので、例えば当該円錐状内面の測定データに関し微分係数絶対値の基準値となる閾値を設け、当該測定データ全部に亘って微分係数絶対値を求め当該閾値を超える部分を切り捨てる。これにより、ごみなどによる誤差の影響を抑制でき、測定ワーク部材Ｗのテーパ角度を高精度に導出可能となる。
【００３８】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の様態はこれら実施形態に限られるものではない。例えば、本実施形態では処理の大部分をソフトウエアにて行っているが、その一部またはすべてをＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのハードウエアで実現してもよい。
【００３９】
また、本実施形態では測定データの記憶をＳＲＡＭ２７で行っているが、測定データを記憶保持できるものであればよく、例えば、フロッピーディスクドライブ、ハードディスクドライブなどの外部記憶装置を用いてもよい。
【００４０】
また、本実施形態では測定子として電気マイクロメータを用いたが、被測定物の円錐状内面の直径を測定できるものであればよく、例えば非接触でも高精度な測定が可能なレーザ変位計などを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係るテーパ角度測定装置の概略構成図であり、（ａ）は平面図を示し、（ｂ）は縦断面図を示す。
【図２】本実施形態のテーパ角度測定装置のシステム図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るテーパ角度測定方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明のテーパ角度測定装置の測定動作を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態で取得した測定データの一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４２】
１ 装置本体
２ 載置部
３ 測定ゲージ駆動部
４，５ 測定ゲージ
６ 台座
７ Ｖブロック
８ ボールネジ
９ パルスモータ
１０ テーパ角度測定装置
１１ 支持台
２１ モータ信号処理部
２２ 測定ゲージ信号処理部
２３ 演算処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円錐状内面のテーパ角度を算出するテーパ角度測定方法及びテーパ角度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テーパ角度の従来の測定方法としては、２個の適当な内径の異なるリングゲージをテーパ棒に嵌め込み、リングゲージの間隔を測定してテーパ棒のテーパ角度を評価するものなどがよく知られている。また、テーパ穴では適当な外径の異なる２個の円盤ゲージをテーパ穴に嵌め込み、円盤ゲージの間隔を測定することで評価するものがある。しかし、この方法では、測定に時間を要する上、直接テーパ角度を直接測定するものではないため測定精度に問題があった。
【０００３】
これに対して、光学系にて非接触測定で直接測定するものがある（例えば、特許文献１）。この測定では、測定台の移動量と被測定物の直径の変化量から、被測定物の円錐状内面の中心軸に対するテーパ角度を算出することが行われている。
【０００４】
また、テーパ角度を高精度で直接測定するものとして、３次元測定方法が知られている。この方法では、３次元測定機などを用いて、テーパの円周上４点（各９０度方向）を３ヶ所異なる高さで測定し、径差と高低差より角度を自動計算するものである。なお、被測定物は、内径小径側基準で測定テーブルに固定され測定される。
【特許文献１】特開平１１−０４４５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の測定装置においては、光学系による非接触測定を行っているため、測定分解能が低いという問題があった。
【０００６】
また、３次元測定方法においては、高精度である反面、測定時間が長く、大量の測定物を測定するには不向きであった。
さらに、３次元測定機は高価であり、また測定環境を一定にする必要があることから恒温室に設置しなければならず、作業現場で容易に使用することができないことから使い勝手が悪いという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成でありながら、短時間で高精度に多量の被測定物を容易に測定できるとともにコストが低いテーパ角度測定方法及びテーパ角度測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 円錐状内面を有する測定ワーク部材の当該円錐状内面のテーパ角度を測定するテーパ角度測定方法において、
円錐状内面のテーパ角度が正規テーパ角度として既知であるマスタ部材について、当該マスタ部材を固定し当該円錐状内面の軸方向に向かって第１直径から第ｎ直径までの測定位置まで測定子を移動させ、当該測定位置と当該測定位置に対応する前記第１直径から第ｎ直径までの直径値を第１のデータとして記憶し、
円錐状内面を有する測定ワーク部材について、当該測定ワーク部材を固定し当該円錐状内面の軸方向に向かって、前記マスタ部材に対応する第１直径から第ｎ直径までの測定位置まで測定子を移動させ、当該測定位置と当該測定位置に対応する前記第１直径から第ｎ直径までの直径値を第２のデータとして記憶し、
当該第１のデータと当該第２のデータとを比較し、その比較結果に基づいて直径差分値を演算処理した後、
当該直径差分値と前記測定位置とから差分テーパ角度を求め、
当該差分テーパ角度と前記マスタ部材の正規テーパ角度に基づいて、前記測定ワーク部材の円錐状内面のテーパ角度を測定することを特徴とするテーパ角度測定方法。
【０００９】
（２） （１）に記載のテーパ角度測定方法において、
前記マスタ部材と前記測定ワーク部材との、円錐状内面の軸を含む断面を複数回測定し、各々の断面に対して前記差分テーパ角度を求めた後、
当該差分テーパ角度の平均をとって前記測定ワーク部材のテーパ角度を算出することを特徴とするテーパ角度測定方法。
【００１０】
（３） 円錐状内面を有する被測定物を載置するための載置部と、
当該円錐状内面の軸方向に沿って移動するとともに、当該被測定物の当該円錐状内面の直径を測定する測定子と、
当該測定子によって測定された前記円錐状断面の直径を前記測定子の測定位置とともに対応付けて測定データとして記憶する記憶部と、
当該記憶部に記憶された当該測定データに基づいて前記被測定物の円錐状内面のテーパ角度を算出する演算処理部とを備え、
当該前記測定子は、円錐状内面のテーパ角度が正規テーパ角度として既知であるマスタ部材と、円錐状内面を有する測定ワーク部材との各々の円錐状内面を第１直径から第ｎ直径まで対応した測定位置で測定し、
前記演算処理部は、当該測定した結果により得られたマスタ部材の測定データと測定ワーク部材の測定データとを比較し、その比較結果に基づいて直径差分値を算出した後、
当該直径差分値と前記測定子の前記測定位置とから差分テーパ角度を求め、
当該差分テーパ角度と前記マスタ部材の正規テーパ角度に基づいて、前記測定ワーク部材の前記円錐状内面の絶対テーパ角度を算出することを特徴とするテーパ角度測定装置。
【００１１】
（４） （３）に記載のテーパ角度測定装置において、
前記演算処理部は、
前記マスタ部材と前記測定ワーク部材との、円錐状内面の軸を含む断面を複数回測定し、各々の断面に対して前記差分テーパ角度を求めた後、
当該差分テーパ角度の平均をとって前記測定ワーク部材のテーパ角度を算出することを特徴とするテーパ角度測定装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、円錐状内面を有する測定ワーク部材の当該円錐状内面のテーパ角度を測定するテーパ角度測定方法において、
円錐状内面のテーパ角度が正規テーパ角度として既知であるマスタ部材について、当該マスタ部材を固定し当該円錐状内面の軸方向に向かって第１直径から第ｎ直径までの測定位置まで測定子を移動させ、当該測定位置と当該測定位置に対応する前記第１直径から第ｎ直径までの直径値を第１のデータとして記憶し、
円錐状内面を有する測定ワーク部材について、当該測定ワーク部材を固定し当該円錐状内面の軸方向に向かって、前記マスタ部材に対応する第１直径から第ｎ直径までの測定位置まで測定子を移動させ、当該測定位置と当該測定位置に対応する前記第１直径から第ｎ直径までの直径値を第２のデータとして記憶し、
当該第１のデータと当該第２のデータとを比較し、その比較結果に基づいて直径差分値を演算処理した後、
当該直径差分値と前記測定位置とから差分テーパ角度を求め、
当該差分テーパ角度と前記マスタ部材の正規テーパ角度に基づいて、前記測定ワーク部材の円錐状内面のテーパ角度を測定するので、
短時間で高精度に多量の被測定物を測定できる。また、簡易な構成で測定可能であるので、低コスト且つ容易に測定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態に係る円錐状内面の軸に対するテーパ角度を測定するテーパ角度測定方法及びテーパ角度測定装置について図面に従って説明する。図１は、本実施形態のテーパ角度測定装置を説明するための概略構成図であり、図１（ａ）に上視図を示し、図１（ｂ）に縦断面図を示している。図２は本実施形態のテーパ角度測定装置のシステム図である。図３は本発明の一実施形態に係るテーパ角度測定方法を示すフローチャートである。図４は、本発明のテーパ角度測定装置の測定動作を示す図である。図５は、本発明の一実施形態で取得した測定データの一例を示すグラフである。
【００１４】
図１に示すように本実施形態のテーパ角度測定装置１０は、装置本体１上に、被測定物、即ち円錐状内面のテーパ角度が正規テーパ角度として既知であるマスタ部材Ｍ或いは円錐状内面を有する測定ワーク部材Ｗを載置するための載置部２と、先端に接触子４ａ，５ａを有した測定子である測定ゲージ４，５と、当該測定ゲージ４，５を駆動する測定ゲージ駆動部３とを備えている。
また、載置部２の被測定物、即ちマスタ部材Ｍ及び測定ワーク部材Ｗの円錐状内面の軸と測定ゲージ駆動部３の測定ゲージ４，５は高さ（図示Ｚ方向）が等しくなるようになっている（図１（ｂ）参照）。
【００１５】
載置部２は、装置本体１上に配置された台座６と、台座６上にマスタ部材Ｍや測定ワーク部材Ｗなどの被測定物を溝に固定可能なＶブロック７とにより構成されている。また、Ｖブロック７は、例えばバイスなどのように部材を相対する２面の部材の間に挟むことによって強く固定でき、また当該固定を緩めることによって被測定物を取替え自在となる構造を有している。
マスタ部材Ｍ及び測定ワーク部材Ｗの測定は、Ｖブロック７に強く固定され実施される。
【００１６】
測定ゲージ４，５は、先端に接触子４ａ，５ａを有した電気マイクロメータであり、対をなして構成される。また、１対の接触子４ａ，５ａが離間して載置部２の被測定物、即ちマスタ部材Ｍ或いは測定ワーク部材Ｗの円錐状内面に当接されるように配置され、そして図示Ｙ方向の変位を測定することにより円錐状内面の直径を測定可能となっている。
さらに、当該測定ゲージ４，５は、被測定物の寸法に応じて図示Ｙ方向に移動調節され、ねじなどによって固定可能となっている。
【００１７】
測定ゲージ駆動部３は、支持台１１と測定ゲージ４，５などにより構成されている。また、当該支持台１１の下部には被測定物の円錐状内面の軸方向にボールネジ８と両側に図示しないリニアガイドが取付けられている（図１（ｂ）参照）。したがって、当該ボールネジ８をパルスモータ９で駆動することにより、測定ゲージ４，５を載せた支持台１１を図示Ｘ方向に沿って精度よくスライド移動可能としている。
【００１８】
テーパ角度測定装置１０のシステム構成について、図２に従って説明する。テーパ角度測定装置１０は、モータ信号処理部２１と、測定ゲージ信号処理部２２と、演算処理部（ＭＰＵ）２３とを備えている。
【００１９】
モータ信号処理部２１は、パルスモータ９の指令値をパルス列信号として出力するインターフェイスカード（Ｉ／Ｆ ＣＡＲＤ）２４と、パルスモータ９を当該パルス列信号に従って駆動させるためのパルスモータドライバ２５とを備えている。これにより、演算処理部２３は、パルスモータ９の回転指令値として、インターフェイスカード２４を介してパルス列信号を出力し、パルスモータドライバ２５は当該パルス列信号に従ってパルスモータ９を回転指令値通りに回転駆動させる。
【００２０】
測定ゲージ信号処理部２２は、測定アンプ（ＡＭＰ）２６を備え、測定ゲージ４，５から出力される電気信号を取り込む。測定アンプ２６は、アナログアンプ機能とローパスフィルタなどのフィルタ機能とを備えている。前記測定アンプ２６にて、増幅・濾波された測定ゲージ４，５の信号は、演算処理部２３に取り込まれる。
【００２１】
演算処理部（ＭＰＵ）２３は、中央処理装置と記憶装置などを備え、パルスモータ９の回転指令値のデータを生成するとともに、取り込んだ測定ゲージ４，５の信号を直径の測定値として変換する。また、当該演算処理部２３は、前記回転指令値を支持台１１の移動位置、即ち測定位置に変換演算する。
また、テーパ角度測定装置１０は、データを記憶保持可能なようにバックアップ電池（Ｂａｔｔ）２８を有するスタティックランダムメモリー（ＳＲＡＭ）２７を備え、当該スタティックランダムメモリー２７にて前記測定位置と前記測定値とを測定ごとに測定データとして記憶保持可能となっている。
【００２２】
以上のように構成されたテーパ角度測定装置１０おけるテーパ角度測定方法について、図３〜図５に従って説明する。
【００２３】
先ず、Ｖブロック７上に、前記マスタ部材Ｍを載置し固定する（即ちＳ１０１）。そして、測定ゲージ４，５が前記マスタ部材Ｍの円錐状内面の初期測定位置に到達するよう、ボールネジ８をパルスモータ９で駆動させ、支持台１１を軸方向にスライド移動させる（即ちＳ１０２）。なお、当該初期測定位置は演算処理部２３で予め設定されており、状況に応じて外部から設定変更可能となっている。
測定ゲージ４，５が当該初期測定位置に到達すると、１対の接触子４ａ，５ｂが離間して円錐状内面に当接しているので、前記マスタ部材Ｍの円錐状内面の第１直径ＹＭ１を測定する（即ちＳ１０３）。この際、第１直径ＹＭ１を初期測定位置ＸＭ１とともに一時的にＲＡＭなどの記憶装置に保存する。
【００２４】
次に、測定ゲージ４，５を第１直径ＹＭ１の測定位置（Ｘ方向の前記初期基準位置）から第２直径ＹＭ２の測定位置（Ｘ方向の測定位置）まで到達するように、ボールネジ８をパルスモータ９で駆動させ、支持台１１を図示Ｘ正方向にスライド移動させる（即ちＳ１０４、図４参照）。この際、測定ゲージ４，５の測定位置ＸＭ２を一時的にＲＡＭなどの記憶装置に保存する。
【００２５】
そして、図示Ｘ方向で終了測定位置（第ｎ直径）を超えていなければ、直径の測定を行う（即ちＳ１０５）。これにより、１対の接触子４ａ，５ｂが離間して円錐状内面に当接しているので、前記マスタ部材Ｍの円錐状内面の第２直径ＹＭ２を測定する（即ちＳ１０３）。この際、第２直径ＹＭ２を一時的にＲＡＭなどの記憶装置に記憶する。なお、前記終了測定位置（第ｎ直径）は演算処理部２３で予め設定されており、状況に応じて外部から設定変更可能となっている。
【００２６】
これら測定動作を前記終了測定位置（第ｎ直径）まで実施する（即ちＳ１０５）。これら一連の測定動作より取得されたデータ、即ち（ＸＭ１，ＹＭ１），（ＸＭ２，ＹＭ２）・・・（ＸＭｎ，ＹＭｎ）のｎ個の組合せデータは、当該データが一時的に格納されている前記記憶装置から読み出され、最終的に一つのデータとしてＳＲＡＭ２７に記憶保持される（即ちＳ１０６、図５（ａ）参照）。このマスタ部材Ｍに係る当該データを第１のデータと記す。
【００２７】
次に、Ｖブロック７に載置し固定された前記マスタ部材Ｍを、固定を緩め取り外し、測定ワーク部材Ｗに取り替えて載置し直して、取り付け位置が前記マスタ部材Ｍと同じになるように固定する（即ちＳ１０７）。そして、前記マスタ部材Ｍと同様な手順で当該測定ワークの第１から第ｎまでの直径Ｙｗｉ（ただし、ｉ＝１，・・・，ｎ）を測定する（即ちＳ１０８〜Ｓ１１１）。
なお、前記マスタ部材Ｍと前記測定ワーク部材Ｗを比較可能とするため、前記測定ワークＷを測定する際の初期測定位置と終了測定位置は、マスタ部材Ｍの測定の際と同じ位置となっている。即ち、測定ワーク部材Ｗにおける測定位置Ｘｗｉとすると、ＸＷｉ＝ＸＭｉとなる（ただし、ｉ＝１，・・・，ｎ）。
前記測定ワークＷの測定に関する一連の手順により取得されたデータ、即ち（ＸＷ１，ＹＷ１），（ＸＷ２，ＹＷ２）・・・（ＸＷｎ，ＹＷｎ）のｎ個の組合せデータは、当該データが一時的に格納されている前記記憶装置から読み出され、最終的に一つのデータとしてＳＲＡＭ２７に記憶保持される（即ちＳ１１２、図５（ａ）参照）。この測定ワーク部材Ｗに係る当該データを第２のデータと記す。
【００２８】
その後、第１のデータと第２のデータとに基づき、測定位置ＸＭｉ（＝ＸＷｉ）（ただし、ｉ＝１，・・・，ｎ）に対応して、前記マスタ部材Ｍと前記測定ワーク部材Ｗとの第１直径から第ｎまでの直径差ΔＹｉ（＝ＹＷｉ−ＹＷｉ）（ただし、ｉ＝１，・・・，ｎ）を求め、前記測定位置ＸＭｉ（＝ＸＷｉ）と前記直径差ΔＹｉとの組合せデータとして差分データを算出する（即ちＳ１１３、図５（ｂ）参照）。
【００２９】
さらに、図５（ｂ）に示すように、当該差分データに、近似直線として、例えば最小二乗法を用いて回帰直線を求め、当該回帰直線の傾きをもって、マスタ部材Ｍと測定ワーク部材Ｗとの角度の差分値である差分テーパ角度を算出する（即ちＳ１１４）。つまり、当該回帰直線の傾きをａ、当該差分テーパ角度をΔθとすると、
Δθ＝ａｒｃｔａｎ（ａ）
として求まる。
【００３０】
次に、予め測定されたマスタ部材Ｍの正規テーパ角度θＭのデータを取得し（即ちＳ１１５）、前記差分テーパ角度Δθと正規テーパ角度θＭとの和をとり、測定ワーク部材Ｗの円錐状内面の軸に対するテーパ角度θＷをθＷ＝θＭ＋Δθとして算出する（即ちＳ１１６）。なお、前記正規テーパ角度θＭは、ＳＲＡＭ２７に記憶されており、演算処理部にて読み出され利用される。
最後に、測定ワーク部材Ｗの前記テーパ角度θＷを図示しない表示器、例えばＬＥＤやディスプレイモニタなどに出力表示する（即ちＳ１１７）。
以上により、測定が終了する。
【００３１】
また、複数の測定ワーク部材Ｗを連続して測定する際には、マスタ部材Ｍの測定データ、即ち第１のデータがＳＲＡＭ２７に記憶保持されているので、マスタ部材Ｍの測定（即ちＳ１０１〜Ｓ１０６）を省略し、２回目以降の測定は測定ワーク部材のみでよい。
ただし、温度変化による測定ゲージ５，６などのドリフト補償を行うため、マスタ部材Ｍの測定を定期的に行う。
【００３２】
以上より、本実施形態によれば、円錐状内面のテーパ角度が正規テーパ角度として既知であるマスタ部材Ｍについて、当該マスタ部材Ｍを固定し当該円錐状内面の軸方向に向かって第１直径から第ｎ直径までの測定位置まで測定ゲージ４，５を移動させ、当該測定位置と当該測定位置に対応する前記第１直径から第ｎ直径までの直径値を第１のデータとして記憶し、円錐状内面を有する測定ワーク部材Ｗについて、当該測定ワーク部材Ｗを固定し当該円錐状内面の軸方向に向かって、前記マスタ部材Ｍに対応する第１直径から第ｎ直径までの測定位置まで測定ゲージ４，５を移動させ、当該測定位置と当該測定位置に対応する前記第１直径から第ｎ直径までの直径値を第２のデータとして記憶し、当該第１のデータと当該第２のデータとを比較し、その比較結果に基づいて直径差分値を演算処理した後、当該直径差分値と前記測定位置とから差分テーパ角度を求め、当該差分テーパ角度と前記マスタ部材Ｍの正規テーパ角度に基づいて、前記測定ワーク部材Ｗの円錐状内面のテーパ角度を測定するので、被測定物のセット誤差やスライド移動における振動の成分の影響などの測定系の特性及び測定方法に起因した統計誤差を抑制することができる。したがって、簡易な構成でも、高精度に測定可能であり、また低コストで且つ容易に測定が可能となる。
【００３３】
また、前記統計誤差を厳密に考慮しなくても測定可能なため、セットアップが容易となり、測定時間が短縮でき、所定時間においては多量の測定ワーク部材Ｗを高精度に測定可能である。また、マスタ部材Ｍの測定を毎度行う必要がない。
【００３４】
さらに、統計誤差をさらに抑制するために、図３に示したテーパ角度測定方法で前記マスタ部材Ｍを測定して得られた前記マスタ部材Ｍのテーパ角度と、当該マスタ部材の正規テーパ角度とを比較して補正値を算出し、測定ワークＭの測定結果を補正値で補正する。
【００３５】
例えば、テーパ角度測定装置１０において測定して算出されたマスタ部材Ｍのテーパ角度が１０．２度、当該マスタ部材Ｍの正規テーパ角度が１０．０度であった場合、補正値ＨをＨ＝１０／１０．２＝０．９８として算出する。そして、図３に示したテーパ角度測定方法で測定して得られた測定ワーク部材Ｗのテーパ角度に０．９８を掛け（真のテーパ角度＝測定結果×補正値Ｈ）、統計誤差を補正する。これにより、さらに統計誤差を抑制することができ、テーパ角度を高精度に測定可能となる。
【００３６】
また、測定ワーク部材Ｗは、均一な円環状ではなく楕円となっている場合がある。このため、図３に示したテーパ角度測定方法で１回の測定を終了した後に、円錐状内面の軸に対して測定の載置状態を所定の角度、例えば９０°ごとに回転させて複数回測定し、当該複数回の測定結果の平均をとって測定ワーク部材Ｗの平均テーパ角度を算出する。これにより、測定ワークＷの円錐状内面が楕円となっていても、平均をとることにより、測定ワーク部材Ｗのテーパ角度を高精度に測定可能となる。
【００３７】
また、被測定物の円錐状内面を測定する際、当該円錐状内面に金属片などのごみが付着している場合がある。当該ごみによる誤差を含めて測定するのは不適であるので、例えば当該円錐状内面の測定データに関し微分係数絶対値の基準値となる閾値を設け、当該測定データ全部に亘って微分係数絶対値を求め当該閾値を超える部分を切り捨てる。これにより、ごみなどによる誤差の影響を抑制でき、測定ワーク部材Ｗのテーパ角度を高精度に導出可能となる。
【００３８】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の様態はこれら実施形態に限られるものではない。例えば、本実施形態では処理の大部分をソフトウエアにて行っているが、その一部またはすべてをＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのハードウエアで実現してもよい。
【００３９】
また、本実施形態では測定データの記憶をＳＲＡＭ２７で行っているが、測定データを記憶保持できるものであればよく、例えば、フロッピーディスクドライブ、ハードディスクドライブなどの外部記憶装置を用いてもよい。
【００４０】
また、本実施形態では測定子として電気マイクロメータを用いたが、被測定物の円錐状内面の直径を測定できるものであればよく、例えば非接触でも高精度な測定が可能なレーザ変位計などを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係るテーパ角度測定装置の概略構成図であり、（ａ）は平面図を示し、（ｂ）は縦断面図を示す。
【図２】本実施形態のテーパ角度測定装置のシステム図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るテーパ角度測定方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明のテーパ角度測定装置の測定動作を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態で取得した測定データの一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４２】
１ 装置本体
２ 載置部
３ 測定ゲージ駆動部
４，５ 測定ゲージ
６ 台座
７ Ｖブロック
８ ボールネジ
９ パルスモータ
１０ テーパ角度測定装置
１１ 支持台
２１ モータ信号処理部
２２ 測定ゲージ信号処理部
２３ 演算処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円錐状内面を有する測定ワーク部材の当該円錐状内面のテーパ角度を測定するテーパ角度測定方法において、
円錐状内面のテーパ角度が正規テーパ角度として既知であるマスタ部材について、当該マスタ部材を固定し当該円錐状内面の軸方向に向かって第１直径から第ｎ直径までの測定位置まで測定子を移動させ、当該測定位置と当該測定位置に対応する前記第１直径から第ｎ直径までの直径値を第１のデータとして記憶し、
円錐状内面を有する測定ワーク部材について、当該測定ワーク部材を固定し当該円錐状内面の軸方向に向かって、前記マスタ部材に対応する第１直径から第ｎ直径までの測定位置まで測定子を移動させ、当該測定位置と当該測定位置に対応する前記第１直径から第ｎ直径までの直径値を第２のデータとして記憶し、
当該第１のデータと当該第２のデータとを比較し、その比較結果に基づいて直径差分値を演算処理した後、
当該直径差分値と前記測定位置とから差分テーパ角度を求め、
当該差分テーパ角度と前記マスタ部材の正規テーパ角度に基づいて、前記測定ワーク部材の円錐状内面のテーパ角度を測定することを特徴とするテーパ角度測定方法。
【請求項２】
請求項１に記載のテーパ角度測定方法において、
前記マスタ部材と前記測定ワーク部材との、円錐状内面の軸を含む断面を複数回測定し、各々の断面に対して前記差分テーパ角度を求めた後、
当該差分テーパ角度の平均をとって前記測定ワーク部材のテーパ角度を算出することを特徴とするテーパ角度測定方法。
【請求項３】
円錐状内面を有する被測定物を載置するための載置部と、
当該円錐状内面の軸方向に沿って移動するとともに、当該被測定物の当該円錐状内面の直径を測定する測定子と、
当該測定子によって測定された前記円錐状断面の直径を前記測定子の測定位置とともに対応付けて測定データとして記憶する記憶部と、
当該記憶部に記憶された当該測定データに基づいて前記被測定物の円錐状内面のテーパ角度を算出する演算処理部とを備え、
当該前記測定子は、円錐状内面のテーパ角度が正規テーパ角度として既知であるマスタ部材と、円錐状内面を有する測定ワーク部材との各々の円錐状内面を第１直径から第ｎ直径まで対応した測定位置で測定し、
前記演算処理部は、当該測定した結果により得られたマスタ部材の測定データと測定ワーク部材の測定データとを比較し、その比較結果に基づいて直径差分値を算出した後、
当該直径差分値と前記測定子の前記測定位置とから差分テーパ角度を求め、
当該差分テーパ角度と前記マスタ部材の正規テーパ角度に基づいて、前記測定ワーク部材の前記円錐状内面の絶対テーパ角度を算出することを特徴とするテーパ角度測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載のテーパ角度測定装置において、
前記マスタ部材と前記測定ワーク部材との、円錐状内面の軸を含む断面を複数回測定し、各々の断面に対して前記差分テーパ角度を求めた後、
当該差分テーパ角度の平均をとって前記測定ワーク部材のテーパ角度を算出することを特徴とするテーパ角度測定装置。
【請求項１】
円錐状内面を有する測定ワーク部材の当該円錐状内面のテーパ角度を測定するテーパ角度測定方法において、
円錐状内面のテーパ角度が正規テーパ角度として既知であるマスタ部材について、当該マスタ部材を固定し当該円錐状内面の軸方向に向かって第１直径から第ｎ直径までの測定位置まで測定子を移動させ、当該測定位置と当該測定位置に対応する前記第１直径から第ｎ直径までの直径値を第１のデータとして記憶し、
円錐状内面を有する測定ワーク部材について、当該測定ワーク部材を固定し当該円錐状内面の軸方向に向かって、前記マスタ部材に対応する第１直径から第ｎ直径までの測定位置まで測定子を移動させ、当該測定位置と当該測定位置に対応する前記第１直径から第ｎ直径までの直径値を第２のデータとして記憶し、
当該第１のデータと当該第２のデータとを比較し、その比較結果に基づいて直径差分値を演算処理した後、
当該直径差分値と前記測定位置とから差分テーパ角度を求め、
当該差分テーパ角度と前記マスタ部材の正規テーパ角度に基づいて、前記測定ワーク部材の円錐状内面のテーパ角度を測定することを特徴とするテーパ角度測定方法。
【請求項２】
請求項１に記載のテーパ角度測定方法において、
前記マスタ部材と前記測定ワーク部材との、円錐状内面の軸を含む断面を複数回測定し、各々の断面に対して前記差分テーパ角度を求めた後、
当該差分テーパ角度の平均をとって前記測定ワーク部材のテーパ角度を算出することを特徴とするテーパ角度測定方法。
【請求項３】
円錐状内面を有する被測定物を載置するための載置部と、
当該円錐状内面の軸方向に沿って移動するとともに、当該被測定物の当該円錐状内面の直径を測定する測定子と、
当該測定子によって測定された前記円錐状断面の直径を前記測定子の測定位置とともに対応付けて測定データとして記憶する記憶部と、
当該記憶部に記憶された当該測定データに基づいて前記被測定物の円錐状内面のテーパ角度を算出する演算処理部とを備え、
当該前記測定子は、円錐状内面のテーパ角度が正規テーパ角度として既知であるマスタ部材と、円錐状内面を有する測定ワーク部材との各々の円錐状内面を第１直径から第ｎ直径まで対応した測定位置で測定し、
前記演算処理部は、当該測定した結果により得られたマスタ部材の測定データと測定ワーク部材の測定データとを比較し、その比較結果に基づいて直径差分値を算出した後、
当該直径差分値と前記測定子の前記測定位置とから差分テーパ角度を求め、
当該差分テーパ角度と前記マスタ部材の正規テーパ角度に基づいて、前記測定ワーク部材の前記円錐状内面の絶対テーパ角度を算出することを特徴とするテーパ角度測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載のテーパ角度測定装置において、
前記マスタ部材と前記測定ワーク部材との、円錐状内面の軸を含む断面を複数回測定し、各々の断面に対して前記差分テーパ角度を求めた後、
当該差分テーパ角度の平均をとって前記測定ワーク部材のテーパ角度を算出することを特徴とするテーパ角度測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２４０２０１（Ｐ２００７−２４０２０１Ａ）
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５９８２２（Ｐ２００６−５９８２２）
【出願日】平成１８年３月６日（２００６．３．６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．フロッピー
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月６日（２００６．３．６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．フロッピー
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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