光学式やタッチプローブ型の測定機構部及び軸体支持機構部を有する軸体測定装置及び該装置による軸体の諸元及び精度の測定方法
【課題】 一体構造の装置で任意の形状の軸体の各部の諸元，精度等を効率的に、かつ高精度に測定できる軸体測定装置及びそれによる軸体の諸元及び精度の測定方法を提供する。
【解決手段】 軸体測定装置１００は軸体２００の外径，真円度，振れ，偏芯，キズ等を測定する光学式測定機構部１と、軸体２００の幅寸法や振れ等を測定するタッチプローブ型測定機構部２と、軸体２００を支持する軸体支持機構部３と、これ等の制御部４等を一体構造に配置したものからなる。また、タッチプローブ型測定機構部２の接触子２ａ等の位置調整等を行う接触子補正具７が設けられている。また、測定方法の１つとして外径寸法は軸体２００に光学式測定機構部１の投光部１ａから光線を当てて通過光線を受光部１ｂで測定することにより容易に求められる。
【解決手段】 軸体測定装置１００は軸体２００の外径，真円度，振れ，偏芯，キズ等を測定する光学式測定機構部１と、軸体２００の幅寸法や振れ等を測定するタッチプローブ型測定機構部２と、軸体２００を支持する軸体支持機構部３と、これ等の制御部４等を一体構造に配置したものからなる。また、タッチプローブ型測定機構部２の接触子２ａ等の位置調整等を行う接触子補正具７が設けられている。また、測定方法の１つとして外径寸法は軸体２００に光学式測定機構部１の投光部１ａから光線を当てて通過光線を受光部１ｂで測定することにより容易に求められる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストレートの軸部や直径の異なる段付部等を有する各種形状軸体の各部の諸元を前記軸体をセットしたまますべて測定できる測定装置に係り、全体が一体的構造にまとめられコンパクトの構造からなる軸体測定装置及び該装置により軸体のすべての諸元や精度を前記軸体を軸体支持機構部にセットした状態で効率的にかつ高精度に測定する軸体の諸元及び精度の測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸体の測定装置や手段としては従来より各種のものが採用されている。この中で比較的本発明に似ているものとして、例えば、「特許文献１」や「特許文献２」及び「特許文献３」等が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１０８４１５号（図１）
【特許文献２】特開平８−６１９０７号（図１）
【特許文献３】特開平５−２８８６９９号（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
「特許文献１」の「特開２００１−１０８４１５号」の「光学的寸法測定装置」は、対峙して配置されるレーザ発光部（８）とレーザ受光部（９）とを有するもので、この部位に被測定物を配置してその外径寸法の測定を効率的に行うものであるが、前記以外の別装置を併設するものではなく、また、その諸元の測定方法は画一的のものであり、被測定物の各部の諸元や精度やキズ等を測定検出する方法等は全く開示されていない。
また、「特許文献２」の「特開平８−６１９０７号」の「タッチプローブ」は、所謂タッチプローブに関するものであり、軸体等の測定部と併用するものでなく、また、前記の外径等の測定装置と併用する構造のものではなく、軸体の各諸元や精度をすべて測定し得る測定方法については全く開示されていない。
また、「特許文献３」の「特開平５−２８８６９９号」の赤外線探傷装置は、被部材（１）の外面の「キズ」を検出するものであり、赤外線を使用するものであると共に、「キズ」測定の専用機であり、本発明のように各機構部を併設するものではなく、被検体の他の諸元や精度を測定できるものではない。
【０００５】
以上のように、従来存在している測定装置は夫々単一機能を有するものであり、その機能の測定装置としては夫々特徴を有するものであるが、あくまで軸体の特定の諸元のみを測定する単一機能の測定装置である。
一方、軸体としては各種の形状があり、例えば、ストレートの軸部や外径の相異する段付部等から形成されるものがあり、このような軸体のすべての諸元を該軸体をセットしたまま単一構造の装置で測定することが要請される。また、各種機能を有する単一構造の測定装置による測定の方が効率的であり、装置スペースも小さくて済む。また、従来開示されている測定装置や測定方法は、被測定物の画一的な諸元や精度を集中的に測定及び検出するものであり、一度セットした軸体のすべての諸元や精度を測定し検出できるものはなくその他の従来技術もそのような機能を有するものは開示されていない。
軸体の諸元や精度の測定及び検出は単一の測定装置によって軸体をセットした状態ですべて可能になることが測定精度や測定効率等の点で要請されているにも拘らず、この要請を満足できる測定装置及びそれによる測定方法は開示されていない。
【０００６】
本発明は、以上の要請に鑑みて発明されたものであり、各種形状の軸体のすべての諸元の測定ができ、これ等の測定機構部が全体として一体的構造にまとめられ、コンパクト化と省スペース化ができ、かつ効率的高精度の測定のできる軸体測定装置及びこの装置による軸体の諸元及び精度の測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以上の目的を達成するために発明されたものであり、その請求項１の発明は、軸体の径，真円度，振れ，中心位置，偏芯，キズ，長さ寸法，側面触れ等の諸元や精度を測定する各種機構部を一体的構造に配置してなる軸体測定装置であって、該装置は、投光器からの光を前記軸体に照射し通過光線を受光器で受光して軸体の測定を行う光学式測定機構部及び／又は前記軸体に当接する接触子とこの接触子の動きを基にして前記軸体の測定を行うタッチプローブ型測定機構部と、前記軸体を中心支持する軸体支持機構部と、前記各機構部の制御部とを一体的に配設したものからなることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２の発明は、前記軸体支持機構部は、前記軸体の中心線に沿う方向（Ｘ軸方向と言う）に移動可能の構造からなり、タッチプローブ型測定機構部は前記Ｘ軸と交差する方向に移動可能に形成されることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３の発明は、前記タッチプローブ型測定機構部の前記接触子が複数のものからなり、その先端部が同一位置又は異なる位置に配置されるものからなることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４の発明は、前記タッチプローブ型測定機構部には、前記接触子の外的原因によって生ずる位置ずれ補正及び位置合わせを容易にする接触子補正具が設けられることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５の発明は、前記制御部が、前記各機構部を載置するベース台上に立設する柱部の頂部に固定されるものからなることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６の発明は、投光部と受光部とを有する光学式測定機構部及び／又は接触子を有するタッチプローブ型測定機構部と被測定物の軸体を回転及び軸線方向に移動自在に支持する軸体支持機構部とこれ等の機構部の制御部とをベース台上に一体的構造に配設してなる軸体測定装置による前記軸体の各諸元や精度の測定する測定方法であって、該方法は、前記光学式測定機構部の投光部からの通過光線を基にして外径寸法，中心位置，真円度，振れ，偏心，キズ等を測定する第１の測定方法と、前記タッチプローブ型測定機構部の接触子の動きから軸体の長さ寸法振れ及び各諸元や精度等を測定する第２の測定方法とからなることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７の発明は、前記第１の測定方法における偏芯の測定方法が、前記軸体の２個所の円筒部の中心位置を結ぶ基準中心線を求め、他の円筒部の中心位置と前記基準中心線との差を検出して行うことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８の発明は、前記第１の測定方法によるキズの測定方法が、前記軸体を軸線方法に移動しながら回転させ、前記軸体の各部における外径寸法を夫々求めて他の部位より大きく変化する外径寸法に基づき前記キズの位置や大きさを検出するものからなることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項９の発明は、前記第２の測定方法による方法が、前記接触子を軸体の側面や外面に当接せしめてその動きにより測定を行うものからなり、前記接触子が単一又は複数のものからなることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１０の発明は、前記第１及び第２の測定方法が、前記軸体を前記軸体支持機構部にセットした状態で行うことができることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の請求項１の軸体測定装置によれば、本発明の装置は軸体の外径や振れ偏芯やキズ等を測定し得る光学的測定機構部及び／又は軸体の段付部等の中や側面の振れ等を測定するタッチプローブ型測定機構部と、軸体そのものを測定位置に位置決め支持する軸体支持機構部と、これ等の各機構部の制御部とを一体的構造にまとめて設置するため軸体の各諸元を軸体をセットしたままこの装置のみで効率的に、かつ高精度に測定できる効果を上げることができる。
【００１８】
また、本発明の請求項２の軸体測定装置によれば、各機構部がＸ軸やこれと交差する方向に沿って移動可能であり、各種形状の軸体のすべての場所の測定を正確に行うことができる。
【００１９】
また、本発明の請求項３の軸体測定装置によれば、タッチプローブ型測定機構部の接触子が複数のものからるなり、長さ寸法の測定や段付部の左右面の振れ等の測定を効率的に行うことができる。また、接触子の先端位置に差をつけることにより軸体との不必要な干渉をなくすことができる。
【００２０】
また、本発明の請求項４の軸体測定装置によれば、タッチプローブ型測定機構部の接触子の部分は外的条件により変形することがあるが、接触子補正具を設けることによって測定に先立って接触子を正確の位置に位置補正することができると共に位置合わせの容易化を図ることができる。
【００２１】
また、本発明の請求項５の軸体測定装置によれば、制御部が装置の上部に一体的に配置され、全体としてのコンパクト化と省スペース化が図れる。
【００２２】
本発明の請求項６の軸体の諸元及び精度の測定方法によれば、軸体を装置の軸体支持機構部に一度セットした後、この軸体を回転及び軸方法に移動する動作を行いながら一体的に配置されている光学式測定機構部の投光及び受光により軸体の外径，真円度，振れ，中心位置，偏芯やキズ等の諸元や精度を簡単に高精度に検出することが可能であり、更にセットした状態でタッチプローブ型測定機構部の接触子を用いて軸体の長さ寸法，振れや各諸元や精度を簡単に、かつ高精度に検出することができ、測定の効率化と高精度化を図ることができる。
【００２３】
また、本発明の請求項７の軸体の諸元及び精度の測定方法によれば、円筒部の偏芯の測定が極めて高精度に行うことができる。
【００２４】
また、本発明の請求項８の軸体の諸元及び精度の測定方法によれば、他の手段、例えば、赤外線等を用いることなく一体的に配置されている光学式測定機構部により、キズを正確に検出でき、キズ発見の効率化と高精度化を図ることができる。
【００２５】
また、本発明の請求項９の軸体の諸元及び精度の測定方法によれば接触子を軸体に当接することにより各部の測定を正確に行うことができる。
【００２６】
また、本発明の請求項１０の軸体の諸元及び精度の測定方法によれば、本発明の測定方法は、軸体を一度セットした状態で行われ、他の測定方法とは効率及び精度の点において大きく相違できる効果を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の軸体測定装置の平面図。
【図２】本発明の別の軸体測定装置の平面図。
【図３】本発明の別の軸体測定装置の平面図。
【図４】本発明の軸体測定装置の正面図。
【図５】本発明の軸体測定装置における光学式測定機構部の概要構造を示す側面構成図。
【図６】本発明の軸体測定装置のタッチプローブ型測定機構部の概要構造を示す側面構成図（ａ）及び（ａ）の上面図（ｂ）。
【図７】本発明の軸体測定装置の軸体支持機構部の概要構造を示す正面構成図。
【図８】本発明の軸体測定装置で測定される軸体の一実施例を示す正面図。
【図９】本発明の軸体測定装置による軸体の外径寸法や中心位置の測定方法を説明するための模式図。
【図１０】本発明の軸体測定装置による軸体の真円度や振れの測定方法を説明するための模式図。
【図１１】本発明の軸体測定装置による軸体の偏芯の測定方法を説明するための模式図。
【図１２】本発明の軸体測定装置による軸体の「キズ」の測定方法を説明するための模式図（ａ），（ｂ），（ｃ）。
【図１３】本発明の軸体測定装置による軸体の幅寸法の測定方法を説明するための模式図（ａ），（ｂ）。
【図１４】本発明の軸体測定装置による軸体の振れの測定方法を説明するための模式図。
【図１５】接触子による外径等の測定を行う方法を示す模式図。
【図１６】長さの異なる接触子の必要性を説明するための部分平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の軸体測定装置及び軸体の諸元及び精度の測定方法の実施例を図面を参照して詳述する。
【実施例１】
【００２９】
図１は図８に示す軸体２００の各諸元や精度を測定する軸体測定装置１００の一例を示す。この軸体測定装置１００は、後にその詳細構造を説明するすべての機構部を配設したものからなる。即ち、この軸体測定装置１００は、大別して光学式測定機構部１と、タッチプローブ型測定機構部２と、軸体支持機構部３及び図４に示す制御部４等とからなる。 図１に示すように、軸体２００を支持する軸体支持機構部３は軸体２００の軸線方向（Ｘ軸方向）に沿って配置され、光学式測定機構部１及びタッチプローブ型測定機構部２は、本実施例ではＸ軸に直交するＹ軸方向に沿い軸体支持機構部３を挾んで及びその一端側に配置される。なお、これ等はＸ軸に直交するＹ軸方向にのみ配置されることは限らない。特に、タッチプローブ型測定機構部２としてはＸ軸と直交するＹ軸方向に移動する形式のみならずＸ軸と交差する方向に移動する形成のものもあるが本実施例ではこの件については構造説明を省略する。
また、制御部４は図４に示すように光学式測定機構部１やタッチプローブ型測定機構部２及び軸体支持機構部３を載置するベース台５上に立設する柱部６の上部に配置され一体的構造のものからなる。なお、制御部４の構造については図４の画面に示すのみでその内容説明は省略する。
次に、各機構部の構造を説明する。次に、本実施例における各機構部１，２，３の構造や機能を説明する。
【００３０】
図１及び図５に示すように、光学式測定機構部１は光を投光する投光部１ａと投光を受光する投光部１ｂ及びこれ等の制御部材１ｃ等とからなり、投光された光の解折は図略の解折部によって行われる。被測定物の軸体２００は投光部１ａと受光部１ｂとの間に配置される。投光部１ａからは一定の幅をもった平板状の光が投光され、この投光が軸体２００に当ると軸体２００に当らない部分の投光のみが受光部１ｂに入光し軸体２００の各部の諸元測定や精度測定が行われる。
【００３１】
図１及び図６に示すように、タッチプローブ型測定機構部２は本実施例では長さの異なる接触子２ａ，２ａ′と、接触子２ａ，２ａ′による動きを検出して数値変換するためのエレメトロン検出器２ｂと、これ等をＹ軸方向に移動させるためのＹ軸移動機構部２ｃ等とからなる。なお、図６の（ａ），（ｂ）にはＹ軸移動機構部２ｃの構造が示されているが一般的技術のためその構造説明は省略する。
【００３２】
軸体支持機構部３は、図１，図４及び図７に示す構造からなり、軸体２００をＸ軸方向両端支持する支持部３ａと、その回転機構部３ｂと、支持部３ａや回転機構部３ｂをＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構部３ｃ等からなる。なお、これ等の構造説明は一般的技術のため省略する。
【００３３】
タッチプローブ型測定機構部２の接触子２ａ，２ａ′の外的原因による狂いの補正を行う接触子補正具７は図１に示すように軸体支持機構部３側に配置される駒状のものからなり、その概略説明はここでは省略するが接触子２ａ，２ａ′を強制的に接触させることによりその狂いを是正と位置合わせを容易にする機能を有する。
【００３４】
図８は本発明の軸体測定装置１００によって各部の測定が行われる軸体２００の一実施例を示すものである。このものは図示のように膨出している大円筒部２００ａと、円筒部２００ａに連結して縮径されてる２つの中円筒部２００ｂ，２００ｂ′と、これから更に縮径している小円筒部２００ｃと、先端のねじ部２００ｄ等からなる。
【００３５】
ここで大円筒部２００ａは光学式測定機構部１やタッチプローブ型測定機構部２により外径や幅寸法端面の振れやキズ等を測定することができ、中円筒部２００ｂ，２００ｂ′も光学式測定機構部１により外径，振れ，キズ等の測定ができ、更に小円筒部２００ｃは外径，振れ，キズ等の測定の他、中円筒部２００ｂに対する偏芯量や芯ズレ等の測定を光学式測定機構部１により行うことができる。
勿論、軸体２００は図８に示すものに限定するものではない。これ等の測定方法については同時出願を予定している別の特許出願の書類により詳細に説明することとし、ここでの説明は省略する。
【００３６】
以上のように、本発明の軸体測定装置１００によれば、任意の形状の軸体２００を軸体支持機構部３にセットするだけでその各部の諸元のすべてを測定することができ、極めて効率的で高精度の測定を行うことができる。
【実施例２】
【００３７】
「実施例２」の軸体測定装置１００Ａは図２に示す基本的構造は「実施例１」と同一のものであるが、本実施例ではタッチプローブ型測定機構部２が省略されている。軸体２００の形状やその諸元及び精度の測定項目としては必ずしもタッチプローブ型測定機構部２を必要としない場合もあり、本実施例の如き軸体測定装置１００Ａを採用する場合もある。なお、図示されている光学式測定機構部１や軸体支持機構部３の構造は「実施例１」において説明した内容と同一であり、その重複説明は省略する。
【実施例３】
【００３８】
この「実施例３」における軸体測定装置１００Ｂは光学式測定機構部１が省略され、タッチプローブ型測定機構部２と軸体支持機構部３とから形成されるものからなる。軸体２００の形状とその諸元や精度の測定の目的によってはこの構成で十分の場合もあり、装置は単純化を図るためのものである。なお、タッチプローブ型測定機構部２によっても測定方法や装置構造を工夫することにより軸体２００の外径やキズ等の諸元や精度を測定することも可能であるが、ここではその説明を省略する。
【００３９】
以上のように、本発明の軸体測定装置１００及び１００Ａ，１００Ｂによれば、任意の形状の軸体２００を軸体支持機構部３にセットするだけでその各部の諸元のすべてを測定することができ、極めて効率的で高精度の測定を行うことができる。
【００４０】
次に、図９により軸体２００の外径寸法の測定方法を説明する。軸体２００を投光部１ａと受光部１ｂとの間にセットする。投光部１ａから軸体２００に光線８を軸体２００に照射する。この光線８は軸体２００に邪魔されて軸体２００に当たらない部分の光線８ａ，８ａが軸体２００の上下かを通過し受光部１ｂ側に入光する。従って、軸体２００の外周の上下には光線８ａ，８ａと軸体２００との接点Ａ，Ｂが求められ、受光部１ｂはこの接点Ａ，Ｂの位置を検出する。よって、受光部１ｂ側で接点Ａと接点Ｂとの差を求めることにより軸体２００の外径を求めることができる。
【００４１】
また、接点Ａと接点Ｂの差の１／２の点Ｏを求めることにより、この点Ｏが軸体２００のその部分の中心点となる。
【００４２】
次に、軸体２００の真円度と振れを求める測定方法を図１０により説明する。この場合透過する光線は８ａのみとする。前記した接点Ａは軸体２００を回転させることにより軸体２００の外周のすべての位置において接点Ａに相当するものが求められる。この値が常に一定ならばその位置における軸体２００は真円であり、もし軸体の外周の夫々の位置における接点Ａが異なる場合には、それに相当するだけ真円でなく、振れが生じていることがわかる。以上により、軸体２００の真円度，振れを求めることができる。
【００４３】
なお、前記の測定方法は軸体２００の軸線方向のすべての位置においても軸体２００をＸ軸方向に移動させることによって求められ、軸体２００の全位置における外径寸法，中心位置，真円度，振れが求められ、これを統計的処理することにより、軸体２００の代表的な外径寸法等を求めることができる。
【００４４】
図１１は大円筒部２００ａと２００ｂを基にして小円筒部２００ｃの偏芯を求める測定方法を示すものである。まず、前記した方法により大円筒部２００ａと２００ｂとの中心位置の点Ｏ１，Ｏ２を求め、この点Ｏ１と点Ｏ２とを結ぶ仮想中心線Ｃ１を求める。一方、同一の方法で小円筒部２００ｃにおける中心位置を求め、小円筒部２００ｃにおける仮想中心線Ｃ２を求める。この両中心線Ｃ１，Ｃ２との差を求めることにより偏芯を求めることができる。
【００４５】
次に、軸体２００の「キズ」の求め方を図１２（ａ），（ｂ），（ｃ）により説明する。
図１０に示した場合と同様に「キズ」９のある軸体２００に光線８を投光し、軸体２００を回転させる。互いに軸体２００をその軸線方向に移動させて軸体２００の軸方向の全体の外径の測定を行う。図１２（ｃ）は軸体２００の外径はその軸線方向のすべての点の外径寸法を表示するが、「キズ」９のある部分は他の部分に較べて外径の変動が大きい。この変動の度合を予め「キズ」サンプル等を用いて求めておくことにより、許容できない「キズ」９のある場所が特定される。
【００４６】
次に、軸体２００の長さ寸法の測定方法を図１３により説明する。この場合は、タッチプローブ型測定機構部２が採用されるが軸体２００そのものは軸体支持機構部３に支持されたままでよい。
図１３に示すように軸体２００の例えば、大円筒部２００ｂ′の端面１０に接触子２ａを当接し、その位置を確認した後、大円筒部２００ｂ′を軸線方向に移動して大円筒部２００ｂ′他の端面１１に接触子２ａを当接してその位置を確認することにより大円筒部２００ｂ′の長さ幅寸法を正確に測定することができる。この場合、軸体２００の中心線をベースとして測定値を補正することが必要である。なお、図１３（ａ）は１本の接触子２ａによる測定方法が示されているが、図１３（ｂ）のように２本の接触子２ａ，２ａ′によって測定してもよい。
【００４７】
図１４は大円筒部２００ｂ′の側面１０の振れを測定する方法を示すものである。側面１０に接触子２ａを当接し、その状態で大円筒部２００ｂ′を回転することにより、この側面１０の振れを正確に測定することができる。なお、この場合も軸体２００の中心線をベースとする必要がある。
【００４８】
図１５は接触子２ａ等により軸体２００の外径寸法等の諸元を測定する応用例を示したものである。前記のように外径等の測定は光学式測定機構部１によって行うことがやりやすいが、タッチプローブ型測定機構部２しかない場合でもその接触子２ａを大円筒部２００ａ等の外径に斜めに当てることにより測定が可能となる。
【００４９】
図１６は、２本の接触子２ａ，２ａ′の使用方法を説明するものである。この接触子２ａ，２ａ′はその先端の位置が異なっている。この理由は、（イ）に示すように例えば、比較的外径の小さな中円筒部２００ｂ′の側面に接触子２ａのみを当接して中円筒部２００ｂ′の幅寸法や振れを測定しようとする場合、接触子２ａ′が中円筒部２００ｂ′の外径に当接することを防ぐためである。また、図１６の（ロ）に示すように外径の大きい、かつ幅狭の大円筒部２００ａの場合には接触子２ａ′が大円筒部２００ａに接触しないため前記のような問題は発生しないと共にこの接触子２ａ′によって大円筒部２００ａの他の側面１１の測定を行うことができ測定効率の向上を図ることができる。
【００５０】
以上の説明のように、軸体測定装置１００を用いることにより、軸体２００のすべての場所の諸元や精度を効率的に行うことができるが、勿論、その測定内容は前記のものに限定するものではなく、同一技術的範疇のものが適用されることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の軸体測定装置は、前記のようにあらゆる形状の軸体に対応でき、その軸体のすべての諸元を軸体に一度セットするだけで測定することができ、効率的で高精度の測定を必要とする軸体状の被測定物のすべてに適用され、その利用範囲は極めて広い。また、一体構造のものからなるため省スペース化ができ、省スペース化を希望するすべての部分に適用可能である。また、本発明の光学式やタッチプローブ型測定機構部を一体的に有する軸体測定装置による軸体の諸元及び精度の測定方法は任意の形状のすべての軸体の諸元や精度を効率的に、かつ高精度に測定でき、かつコンパクトにまとめられる省スペース的の装置であるため、その利用範囲は極めて広い。
【符号の説明】
【００５２】
１ 光学式測定機構部
１ａ 投光部
１ｂ 受光部
１ｃ 制御部材
２ タッチプローブ型測定機構部
２ａ 接触子
２ａ′ 接触子
２ｂ エレメトロン検出器
２ｃ Ｙ軸移動機構部
３ 軸体支持機構部
３ａ 支持部
３ｂ 回転機構部
３ｃ Ｘ軸移動機構部
４ 制御部
５ ベース台
６ 柱部
７ 接触子補正具
８ 光線
８ａ 光線
８ｂ 光線
９ キズ
１０ 側面
１１ 他の側面
１００ 軸体測定装置
２００ 軸体
２００ａ 大円筒部
２００ｂ 中円筒部
２００ｂ′ 中円筒部
２００ｃ 小円筒部
２００ｄ ねじ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストレートの軸部や直径の異なる段付部等を有する各種形状軸体の各部の諸元を前記軸体をセットしたまますべて測定できる測定装置に係り、全体が一体的構造にまとめられコンパクトの構造からなる軸体測定装置及び該装置により軸体のすべての諸元や精度を前記軸体を軸体支持機構部にセットした状態で効率的にかつ高精度に測定する軸体の諸元及び精度の測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸体の測定装置や手段としては従来より各種のものが採用されている。この中で比較的本発明に似ているものとして、例えば、「特許文献１」や「特許文献２」及び「特許文献３」等が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１０８４１５号（図１）
【特許文献２】特開平８−６１９０７号（図１）
【特許文献３】特開平５−２８８６９９号（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
「特許文献１」の「特開２００１−１０８４１５号」の「光学的寸法測定装置」は、対峙して配置されるレーザ発光部（８）とレーザ受光部（９）とを有するもので、この部位に被測定物を配置してその外径寸法の測定を効率的に行うものであるが、前記以外の別装置を併設するものではなく、また、その諸元の測定方法は画一的のものであり、被測定物の各部の諸元や精度やキズ等を測定検出する方法等は全く開示されていない。
また、「特許文献２」の「特開平８−６１９０７号」の「タッチプローブ」は、所謂タッチプローブに関するものであり、軸体等の測定部と併用するものでなく、また、前記の外径等の測定装置と併用する構造のものではなく、軸体の各諸元や精度をすべて測定し得る測定方法については全く開示されていない。
また、「特許文献３」の「特開平５−２８８６９９号」の赤外線探傷装置は、被部材（１）の外面の「キズ」を検出するものであり、赤外線を使用するものであると共に、「キズ」測定の専用機であり、本発明のように各機構部を併設するものではなく、被検体の他の諸元や精度を測定できるものではない。
【０００５】
以上のように、従来存在している測定装置は夫々単一機能を有するものであり、その機能の測定装置としては夫々特徴を有するものであるが、あくまで軸体の特定の諸元のみを測定する単一機能の測定装置である。
一方、軸体としては各種の形状があり、例えば、ストレートの軸部や外径の相異する段付部等から形成されるものがあり、このような軸体のすべての諸元を該軸体をセットしたまま単一構造の装置で測定することが要請される。また、各種機能を有する単一構造の測定装置による測定の方が効率的であり、装置スペースも小さくて済む。また、従来開示されている測定装置や測定方法は、被測定物の画一的な諸元や精度を集中的に測定及び検出するものであり、一度セットした軸体のすべての諸元や精度を測定し検出できるものはなくその他の従来技術もそのような機能を有するものは開示されていない。
軸体の諸元や精度の測定及び検出は単一の測定装置によって軸体をセットした状態ですべて可能になることが測定精度や測定効率等の点で要請されているにも拘らず、この要請を満足できる測定装置及びそれによる測定方法は開示されていない。
【０００６】
本発明は、以上の要請に鑑みて発明されたものであり、各種形状の軸体のすべての諸元の測定ができ、これ等の測定機構部が全体として一体的構造にまとめられ、コンパクト化と省スペース化ができ、かつ効率的高精度の測定のできる軸体測定装置及びこの装置による軸体の諸元及び精度の測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以上の目的を達成するために発明されたものであり、その請求項１の発明は、軸体の径，真円度，振れ，中心位置，偏芯，キズ，長さ寸法，側面触れ等の諸元や精度を測定する各種機構部を一体的構造に配置してなる軸体測定装置であって、該装置は、投光器からの光を前記軸体に照射し通過光線を受光器で受光して軸体の測定を行う光学式測定機構部及び／又は前記軸体に当接する接触子とこの接触子の動きを基にして前記軸体の測定を行うタッチプローブ型測定機構部と、前記軸体を中心支持する軸体支持機構部と、前記各機構部の制御部とを一体的に配設したものからなることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２の発明は、前記軸体支持機構部は、前記軸体の中心線に沿う方向（Ｘ軸方向と言う）に移動可能の構造からなり、タッチプローブ型測定機構部は前記Ｘ軸と交差する方向に移動可能に形成されることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３の発明は、前記タッチプローブ型測定機構部の前記接触子が複数のものからなり、その先端部が同一位置又は異なる位置に配置されるものからなることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４の発明は、前記タッチプローブ型測定機構部には、前記接触子の外的原因によって生ずる位置ずれ補正及び位置合わせを容易にする接触子補正具が設けられることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５の発明は、前記制御部が、前記各機構部を載置するベース台上に立設する柱部の頂部に固定されるものからなることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６の発明は、投光部と受光部とを有する光学式測定機構部及び／又は接触子を有するタッチプローブ型測定機構部と被測定物の軸体を回転及び軸線方向に移動自在に支持する軸体支持機構部とこれ等の機構部の制御部とをベース台上に一体的構造に配設してなる軸体測定装置による前記軸体の各諸元や精度の測定する測定方法であって、該方法は、前記光学式測定機構部の投光部からの通過光線を基にして外径寸法，中心位置，真円度，振れ，偏心，キズ等を測定する第１の測定方法と、前記タッチプローブ型測定機構部の接触子の動きから軸体の長さ寸法振れ及び各諸元や精度等を測定する第２の測定方法とからなることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７の発明は、前記第１の測定方法における偏芯の測定方法が、前記軸体の２個所の円筒部の中心位置を結ぶ基準中心線を求め、他の円筒部の中心位置と前記基準中心線との差を検出して行うことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８の発明は、前記第１の測定方法によるキズの測定方法が、前記軸体を軸線方法に移動しながら回転させ、前記軸体の各部における外径寸法を夫々求めて他の部位より大きく変化する外径寸法に基づき前記キズの位置や大きさを検出するものからなることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項９の発明は、前記第２の測定方法による方法が、前記接触子を軸体の側面や外面に当接せしめてその動きにより測定を行うものからなり、前記接触子が単一又は複数のものからなることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１０の発明は、前記第１及び第２の測定方法が、前記軸体を前記軸体支持機構部にセットした状態で行うことができることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の請求項１の軸体測定装置によれば、本発明の装置は軸体の外径や振れ偏芯やキズ等を測定し得る光学的測定機構部及び／又は軸体の段付部等の中や側面の振れ等を測定するタッチプローブ型測定機構部と、軸体そのものを測定位置に位置決め支持する軸体支持機構部と、これ等の各機構部の制御部とを一体的構造にまとめて設置するため軸体の各諸元を軸体をセットしたままこの装置のみで効率的に、かつ高精度に測定できる効果を上げることができる。
【００１８】
また、本発明の請求項２の軸体測定装置によれば、各機構部がＸ軸やこれと交差する方向に沿って移動可能であり、各種形状の軸体のすべての場所の測定を正確に行うことができる。
【００１９】
また、本発明の請求項３の軸体測定装置によれば、タッチプローブ型測定機構部の接触子が複数のものからるなり、長さ寸法の測定や段付部の左右面の振れ等の測定を効率的に行うことができる。また、接触子の先端位置に差をつけることにより軸体との不必要な干渉をなくすことができる。
【００２０】
また、本発明の請求項４の軸体測定装置によれば、タッチプローブ型測定機構部の接触子の部分は外的条件により変形することがあるが、接触子補正具を設けることによって測定に先立って接触子を正確の位置に位置補正することができると共に位置合わせの容易化を図ることができる。
【００２１】
また、本発明の請求項５の軸体測定装置によれば、制御部が装置の上部に一体的に配置され、全体としてのコンパクト化と省スペース化が図れる。
【００２２】
本発明の請求項６の軸体の諸元及び精度の測定方法によれば、軸体を装置の軸体支持機構部に一度セットした後、この軸体を回転及び軸方法に移動する動作を行いながら一体的に配置されている光学式測定機構部の投光及び受光により軸体の外径，真円度，振れ，中心位置，偏芯やキズ等の諸元や精度を簡単に高精度に検出することが可能であり、更にセットした状態でタッチプローブ型測定機構部の接触子を用いて軸体の長さ寸法，振れや各諸元や精度を簡単に、かつ高精度に検出することができ、測定の効率化と高精度化を図ることができる。
【００２３】
また、本発明の請求項７の軸体の諸元及び精度の測定方法によれば、円筒部の偏芯の測定が極めて高精度に行うことができる。
【００２４】
また、本発明の請求項８の軸体の諸元及び精度の測定方法によれば、他の手段、例えば、赤外線等を用いることなく一体的に配置されている光学式測定機構部により、キズを正確に検出でき、キズ発見の効率化と高精度化を図ることができる。
【００２５】
また、本発明の請求項９の軸体の諸元及び精度の測定方法によれば接触子を軸体に当接することにより各部の測定を正確に行うことができる。
【００２６】
また、本発明の請求項１０の軸体の諸元及び精度の測定方法によれば、本発明の測定方法は、軸体を一度セットした状態で行われ、他の測定方法とは効率及び精度の点において大きく相違できる効果を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の軸体測定装置の平面図。
【図２】本発明の別の軸体測定装置の平面図。
【図３】本発明の別の軸体測定装置の平面図。
【図４】本発明の軸体測定装置の正面図。
【図５】本発明の軸体測定装置における光学式測定機構部の概要構造を示す側面構成図。
【図６】本発明の軸体測定装置のタッチプローブ型測定機構部の概要構造を示す側面構成図（ａ）及び（ａ）の上面図（ｂ）。
【図７】本発明の軸体測定装置の軸体支持機構部の概要構造を示す正面構成図。
【図８】本発明の軸体測定装置で測定される軸体の一実施例を示す正面図。
【図９】本発明の軸体測定装置による軸体の外径寸法や中心位置の測定方法を説明するための模式図。
【図１０】本発明の軸体測定装置による軸体の真円度や振れの測定方法を説明するための模式図。
【図１１】本発明の軸体測定装置による軸体の偏芯の測定方法を説明するための模式図。
【図１２】本発明の軸体測定装置による軸体の「キズ」の測定方法を説明するための模式図（ａ），（ｂ），（ｃ）。
【図１３】本発明の軸体測定装置による軸体の幅寸法の測定方法を説明するための模式図（ａ），（ｂ）。
【図１４】本発明の軸体測定装置による軸体の振れの測定方法を説明するための模式図。
【図１５】接触子による外径等の測定を行う方法を示す模式図。
【図１６】長さの異なる接触子の必要性を説明するための部分平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の軸体測定装置及び軸体の諸元及び精度の測定方法の実施例を図面を参照して詳述する。
【実施例１】
【００２９】
図１は図８に示す軸体２００の各諸元や精度を測定する軸体測定装置１００の一例を示す。この軸体測定装置１００は、後にその詳細構造を説明するすべての機構部を配設したものからなる。即ち、この軸体測定装置１００は、大別して光学式測定機構部１と、タッチプローブ型測定機構部２と、軸体支持機構部３及び図４に示す制御部４等とからなる。 図１に示すように、軸体２００を支持する軸体支持機構部３は軸体２００の軸線方向（Ｘ軸方向）に沿って配置され、光学式測定機構部１及びタッチプローブ型測定機構部２は、本実施例ではＸ軸に直交するＹ軸方向に沿い軸体支持機構部３を挾んで及びその一端側に配置される。なお、これ等はＸ軸に直交するＹ軸方向にのみ配置されることは限らない。特に、タッチプローブ型測定機構部２としてはＸ軸と直交するＹ軸方向に移動する形式のみならずＸ軸と交差する方向に移動する形成のものもあるが本実施例ではこの件については構造説明を省略する。
また、制御部４は図４に示すように光学式測定機構部１やタッチプローブ型測定機構部２及び軸体支持機構部３を載置するベース台５上に立設する柱部６の上部に配置され一体的構造のものからなる。なお、制御部４の構造については図４の画面に示すのみでその内容説明は省略する。
次に、各機構部の構造を説明する。次に、本実施例における各機構部１，２，３の構造や機能を説明する。
【００３０】
図１及び図５に示すように、光学式測定機構部１は光を投光する投光部１ａと投光を受光する投光部１ｂ及びこれ等の制御部材１ｃ等とからなり、投光された光の解折は図略の解折部によって行われる。被測定物の軸体２００は投光部１ａと受光部１ｂとの間に配置される。投光部１ａからは一定の幅をもった平板状の光が投光され、この投光が軸体２００に当ると軸体２００に当らない部分の投光のみが受光部１ｂに入光し軸体２００の各部の諸元測定や精度測定が行われる。
【００３１】
図１及び図６に示すように、タッチプローブ型測定機構部２は本実施例では長さの異なる接触子２ａ，２ａ′と、接触子２ａ，２ａ′による動きを検出して数値変換するためのエレメトロン検出器２ｂと、これ等をＹ軸方向に移動させるためのＹ軸移動機構部２ｃ等とからなる。なお、図６の（ａ），（ｂ）にはＹ軸移動機構部２ｃの構造が示されているが一般的技術のためその構造説明は省略する。
【００３２】
軸体支持機構部３は、図１，図４及び図７に示す構造からなり、軸体２００をＸ軸方向両端支持する支持部３ａと、その回転機構部３ｂと、支持部３ａや回転機構部３ｂをＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構部３ｃ等からなる。なお、これ等の構造説明は一般的技術のため省略する。
【００３３】
タッチプローブ型測定機構部２の接触子２ａ，２ａ′の外的原因による狂いの補正を行う接触子補正具７は図１に示すように軸体支持機構部３側に配置される駒状のものからなり、その概略説明はここでは省略するが接触子２ａ，２ａ′を強制的に接触させることによりその狂いを是正と位置合わせを容易にする機能を有する。
【００３４】
図８は本発明の軸体測定装置１００によって各部の測定が行われる軸体２００の一実施例を示すものである。このものは図示のように膨出している大円筒部２００ａと、円筒部２００ａに連結して縮径されてる２つの中円筒部２００ｂ，２００ｂ′と、これから更に縮径している小円筒部２００ｃと、先端のねじ部２００ｄ等からなる。
【００３５】
ここで大円筒部２００ａは光学式測定機構部１やタッチプローブ型測定機構部２により外径や幅寸法端面の振れやキズ等を測定することができ、中円筒部２００ｂ，２００ｂ′も光学式測定機構部１により外径，振れ，キズ等の測定ができ、更に小円筒部２００ｃは外径，振れ，キズ等の測定の他、中円筒部２００ｂに対する偏芯量や芯ズレ等の測定を光学式測定機構部１により行うことができる。
勿論、軸体２００は図８に示すものに限定するものではない。これ等の測定方法については同時出願を予定している別の特許出願の書類により詳細に説明することとし、ここでの説明は省略する。
【００３６】
以上のように、本発明の軸体測定装置１００によれば、任意の形状の軸体２００を軸体支持機構部３にセットするだけでその各部の諸元のすべてを測定することができ、極めて効率的で高精度の測定を行うことができる。
【実施例２】
【００３７】
「実施例２」の軸体測定装置１００Ａは図２に示す基本的構造は「実施例１」と同一のものであるが、本実施例ではタッチプローブ型測定機構部２が省略されている。軸体２００の形状やその諸元及び精度の測定項目としては必ずしもタッチプローブ型測定機構部２を必要としない場合もあり、本実施例の如き軸体測定装置１００Ａを採用する場合もある。なお、図示されている光学式測定機構部１や軸体支持機構部３の構造は「実施例１」において説明した内容と同一であり、その重複説明は省略する。
【実施例３】
【００３８】
この「実施例３」における軸体測定装置１００Ｂは光学式測定機構部１が省略され、タッチプローブ型測定機構部２と軸体支持機構部３とから形成されるものからなる。軸体２００の形状とその諸元や精度の測定の目的によってはこの構成で十分の場合もあり、装置は単純化を図るためのものである。なお、タッチプローブ型測定機構部２によっても測定方法や装置構造を工夫することにより軸体２００の外径やキズ等の諸元や精度を測定することも可能であるが、ここではその説明を省略する。
【００３９】
以上のように、本発明の軸体測定装置１００及び１００Ａ，１００Ｂによれば、任意の形状の軸体２００を軸体支持機構部３にセットするだけでその各部の諸元のすべてを測定することができ、極めて効率的で高精度の測定を行うことができる。
【００４０】
次に、図９により軸体２００の外径寸法の測定方法を説明する。軸体２００を投光部１ａと受光部１ｂとの間にセットする。投光部１ａから軸体２００に光線８を軸体２００に照射する。この光線８は軸体２００に邪魔されて軸体２００に当たらない部分の光線８ａ，８ａが軸体２００の上下かを通過し受光部１ｂ側に入光する。従って、軸体２００の外周の上下には光線８ａ，８ａと軸体２００との接点Ａ，Ｂが求められ、受光部１ｂはこの接点Ａ，Ｂの位置を検出する。よって、受光部１ｂ側で接点Ａと接点Ｂとの差を求めることにより軸体２００の外径を求めることができる。
【００４１】
また、接点Ａと接点Ｂの差の１／２の点Ｏを求めることにより、この点Ｏが軸体２００のその部分の中心点となる。
【００４２】
次に、軸体２００の真円度と振れを求める測定方法を図１０により説明する。この場合透過する光線は８ａのみとする。前記した接点Ａは軸体２００を回転させることにより軸体２００の外周のすべての位置において接点Ａに相当するものが求められる。この値が常に一定ならばその位置における軸体２００は真円であり、もし軸体の外周の夫々の位置における接点Ａが異なる場合には、それに相当するだけ真円でなく、振れが生じていることがわかる。以上により、軸体２００の真円度，振れを求めることができる。
【００４３】
なお、前記の測定方法は軸体２００の軸線方向のすべての位置においても軸体２００をＸ軸方向に移動させることによって求められ、軸体２００の全位置における外径寸法，中心位置，真円度，振れが求められ、これを統計的処理することにより、軸体２００の代表的な外径寸法等を求めることができる。
【００４４】
図１１は大円筒部２００ａと２００ｂを基にして小円筒部２００ｃの偏芯を求める測定方法を示すものである。まず、前記した方法により大円筒部２００ａと２００ｂとの中心位置の点Ｏ１，Ｏ２を求め、この点Ｏ１と点Ｏ２とを結ぶ仮想中心線Ｃ１を求める。一方、同一の方法で小円筒部２００ｃにおける中心位置を求め、小円筒部２００ｃにおける仮想中心線Ｃ２を求める。この両中心線Ｃ１，Ｃ２との差を求めることにより偏芯を求めることができる。
【００４５】
次に、軸体２００の「キズ」の求め方を図１２（ａ），（ｂ），（ｃ）により説明する。
図１０に示した場合と同様に「キズ」９のある軸体２００に光線８を投光し、軸体２００を回転させる。互いに軸体２００をその軸線方向に移動させて軸体２００の軸方向の全体の外径の測定を行う。図１２（ｃ）は軸体２００の外径はその軸線方向のすべての点の外径寸法を表示するが、「キズ」９のある部分は他の部分に較べて外径の変動が大きい。この変動の度合を予め「キズ」サンプル等を用いて求めておくことにより、許容できない「キズ」９のある場所が特定される。
【００４６】
次に、軸体２００の長さ寸法の測定方法を図１３により説明する。この場合は、タッチプローブ型測定機構部２が採用されるが軸体２００そのものは軸体支持機構部３に支持されたままでよい。
図１３に示すように軸体２００の例えば、大円筒部２００ｂ′の端面１０に接触子２ａを当接し、その位置を確認した後、大円筒部２００ｂ′を軸線方向に移動して大円筒部２００ｂ′他の端面１１に接触子２ａを当接してその位置を確認することにより大円筒部２００ｂ′の長さ幅寸法を正確に測定することができる。この場合、軸体２００の中心線をベースとして測定値を補正することが必要である。なお、図１３（ａ）は１本の接触子２ａによる測定方法が示されているが、図１３（ｂ）のように２本の接触子２ａ，２ａ′によって測定してもよい。
【００４７】
図１４は大円筒部２００ｂ′の側面１０の振れを測定する方法を示すものである。側面１０に接触子２ａを当接し、その状態で大円筒部２００ｂ′を回転することにより、この側面１０の振れを正確に測定することができる。なお、この場合も軸体２００の中心線をベースとする必要がある。
【００４８】
図１５は接触子２ａ等により軸体２００の外径寸法等の諸元を測定する応用例を示したものである。前記のように外径等の測定は光学式測定機構部１によって行うことがやりやすいが、タッチプローブ型測定機構部２しかない場合でもその接触子２ａを大円筒部２００ａ等の外径に斜めに当てることにより測定が可能となる。
【００４９】
図１６は、２本の接触子２ａ，２ａ′の使用方法を説明するものである。この接触子２ａ，２ａ′はその先端の位置が異なっている。この理由は、（イ）に示すように例えば、比較的外径の小さな中円筒部２００ｂ′の側面に接触子２ａのみを当接して中円筒部２００ｂ′の幅寸法や振れを測定しようとする場合、接触子２ａ′が中円筒部２００ｂ′の外径に当接することを防ぐためである。また、図１６の（ロ）に示すように外径の大きい、かつ幅狭の大円筒部２００ａの場合には接触子２ａ′が大円筒部２００ａに接触しないため前記のような問題は発生しないと共にこの接触子２ａ′によって大円筒部２００ａの他の側面１１の測定を行うことができ測定効率の向上を図ることができる。
【００５０】
以上の説明のように、軸体測定装置１００を用いることにより、軸体２００のすべての場所の諸元や精度を効率的に行うことができるが、勿論、その測定内容は前記のものに限定するものではなく、同一技術的範疇のものが適用されることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の軸体測定装置は、前記のようにあらゆる形状の軸体に対応でき、その軸体のすべての諸元を軸体に一度セットするだけで測定することができ、効率的で高精度の測定を必要とする軸体状の被測定物のすべてに適用され、その利用範囲は極めて広い。また、一体構造のものからなるため省スペース化ができ、省スペース化を希望するすべての部分に適用可能である。また、本発明の光学式やタッチプローブ型測定機構部を一体的に有する軸体測定装置による軸体の諸元及び精度の測定方法は任意の形状のすべての軸体の諸元や精度を効率的に、かつ高精度に測定でき、かつコンパクトにまとめられる省スペース的の装置であるため、その利用範囲は極めて広い。
【符号の説明】
【００５２】
１ 光学式測定機構部
１ａ 投光部
１ｂ 受光部
１ｃ 制御部材
２ タッチプローブ型測定機構部
２ａ 接触子
２ａ′ 接触子
２ｂ エレメトロン検出器
２ｃ Ｙ軸移動機構部
３ 軸体支持機構部
３ａ 支持部
３ｂ 回転機構部
３ｃ Ｘ軸移動機構部
４ 制御部
５ ベース台
６ 柱部
７ 接触子補正具
８ 光線
８ａ 光線
８ｂ 光線
９ キズ
１０ 側面
１１ 他の側面
１００ 軸体測定装置
２００ 軸体
２００ａ 大円筒部
２００ｂ 中円筒部
２００ｂ′ 中円筒部
２００ｃ 小円筒部
２００ｄ ねじ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体の径，真円度，振れ，中心位置，偏芯，キズ，長さ寸法，側面触れ等の諸元や精度を測定する各種機構部を一体的構造に配置してなる軸体測定装置であって、該装置は、投光器からの光を前記軸体に照射し通過光線を受光器で受光して軸体の測定を行う光学式測定機構部及び／又は前記軸体に当接する接触子とこの接触子の動きを基にして前記軸体の測定を行うタッチプローブ型測定機構部と、前記軸体を中心支持する軸体支持機構部と、前記各機構部の制御部とを一体的に配設したものからなることを特徴とする軸体測定装置。
【請求項２】
前記軸体支持機構部は、前記軸体の中心線に沿う方向（Ｘ軸方向と言う）に移動可能の構造からなり、タッチプローブ型測定機構部は前記Ｘ軸と交差する方向に移動可能に形成されることを特徴とする請求項１に記載の軸体測定装置。
【請求項３】
前記タッチプローブ型測定機構部の前記接触子が複数のものからなり、その先端部が同一位置又は異なる位置に配置されるものからなることを特徴とする請求項１に記載の軸体測定装置。
【請求項４】
前記タッチプローブ型測定機構部には、前記接触子の外的原因によって生ずる位置ずれ補正及び位置合わせを容易にする接触子補正具が設けられることを特徴とする請求項１又は３に記載の軸体測定装置。
【請求項５】
前記制御部が、前記各機構部を載置するベース台上に立設する柱部の頂部に固定されるものからなることを特徴とする請求項１に記載の軸体測定装置。
【請求項６】
投光部と受光部とを有する光学式測定機構部及び／又は接触子を有するタッチプローブ型測定機構部と被測定物の軸体を回転及び軸線方向に移動自在に支持する軸体支持機構部とこれ等の機構部の制御部とをベース台上に一体的構造に配設してなる軸体測定装置による前記軸体の各諸元や精度の測定する測定方法であって、該方法は、前記光学式測定機構部の投光部からの通過光線を基にして外径寸法，中心位置，真円度，振れ，偏心，キズ等を測定する第１の測定方法と、前記タッチプローブ型測定機構部の接触子の動きから軸体の長さ寸法振れ及び各諸元や精度等を測定する第２の測定方法とからなることを特徴とする光学式やタッチプローブ型の測定機構部を一体的に有する軸体測定装置による軸体の諸元及び精度の測定方法。
【請求項７】
前記第１の測定方法における偏芯の測定方法が、前記軸体の２個所の円筒部の中心位置を結ぶ基準中心線を求め、他の円筒部の中心位置と前記基準中心線との差を検出して行うことを特徴とする請求項６に記載の光学式やタッチプローブ型の測定機構部を一体的に有する軸体測定装置による軸体の諸元及び精度の測定方法。
【請求項８】
前記第１の測定方法によるキズの測定方法が、前記軸体を軸線方法に移動しながら回転させ、前記軸体の各部における外径寸法を夫々求めて他の部位より大きく変化する外径寸法に基づき前記キズの位置や大きさを検出するものからなることを特徴とする請求項６に記載の光学式やタッチプローブ型の測定機構部を一体的に有する軸体測定装置による軸体の諸元及び精度の測定方法。
【請求項９】
前記第２の測定方法による方法が、前記接触子を軸体の側面や外面に当接せしめてその動きにより測定を行うものからなり、前記接触子が単一又は複数のものからなることを特徴とする請求項６に記載の光学式やタッチプローブ型の測定機構部を一体的に有する軸体測定装置による軸体の諸元及び精度の測定方法。
【請求項１０】
前記第１及び第２の測定方法が、前記軸体を前記軸体支持機構部にセットした状態で行うことができることを特徴とする請求項６に記載の光学式やタッチプローブ型の測定機構部を一体的に有する軸体測定装置による軸体の諸元及び精度の測定方法。
【請求項１】
軸体の径，真円度，振れ，中心位置，偏芯，キズ，長さ寸法，側面触れ等の諸元や精度を測定する各種機構部を一体的構造に配置してなる軸体測定装置であって、該装置は、投光器からの光を前記軸体に照射し通過光線を受光器で受光して軸体の測定を行う光学式測定機構部及び／又は前記軸体に当接する接触子とこの接触子の動きを基にして前記軸体の測定を行うタッチプローブ型測定機構部と、前記軸体を中心支持する軸体支持機構部と、前記各機構部の制御部とを一体的に配設したものからなることを特徴とする軸体測定装置。
【請求項２】
前記軸体支持機構部は、前記軸体の中心線に沿う方向（Ｘ軸方向と言う）に移動可能の構造からなり、タッチプローブ型測定機構部は前記Ｘ軸と交差する方向に移動可能に形成されることを特徴とする請求項１に記載の軸体測定装置。
【請求項３】
前記タッチプローブ型測定機構部の前記接触子が複数のものからなり、その先端部が同一位置又は異なる位置に配置されるものからなることを特徴とする請求項１に記載の軸体測定装置。
【請求項４】
前記タッチプローブ型測定機構部には、前記接触子の外的原因によって生ずる位置ずれ補正及び位置合わせを容易にする接触子補正具が設けられることを特徴とする請求項１又は３に記載の軸体測定装置。
【請求項５】
前記制御部が、前記各機構部を載置するベース台上に立設する柱部の頂部に固定されるものからなることを特徴とする請求項１に記載の軸体測定装置。
【請求項６】
投光部と受光部とを有する光学式測定機構部及び／又は接触子を有するタッチプローブ型測定機構部と被測定物の軸体を回転及び軸線方向に移動自在に支持する軸体支持機構部とこれ等の機構部の制御部とをベース台上に一体的構造に配設してなる軸体測定装置による前記軸体の各諸元や精度の測定する測定方法であって、該方法は、前記光学式測定機構部の投光部からの通過光線を基にして外径寸法，中心位置，真円度，振れ，偏心，キズ等を測定する第１の測定方法と、前記タッチプローブ型測定機構部の接触子の動きから軸体の長さ寸法振れ及び各諸元や精度等を測定する第２の測定方法とからなることを特徴とする光学式やタッチプローブ型の測定機構部を一体的に有する軸体測定装置による軸体の諸元及び精度の測定方法。
【請求項７】
前記第１の測定方法における偏芯の測定方法が、前記軸体の２個所の円筒部の中心位置を結ぶ基準中心線を求め、他の円筒部の中心位置と前記基準中心線との差を検出して行うことを特徴とする請求項６に記載の光学式やタッチプローブ型の測定機構部を一体的に有する軸体測定装置による軸体の諸元及び精度の測定方法。
【請求項８】
前記第１の測定方法によるキズの測定方法が、前記軸体を軸線方法に移動しながら回転させ、前記軸体の各部における外径寸法を夫々求めて他の部位より大きく変化する外径寸法に基づき前記キズの位置や大きさを検出するものからなることを特徴とする請求項６に記載の光学式やタッチプローブ型の測定機構部を一体的に有する軸体測定装置による軸体の諸元及び精度の測定方法。
【請求項９】
前記第２の測定方法による方法が、前記接触子を軸体の側面や外面に当接せしめてその動きにより測定を行うものからなり、前記接触子が単一又は複数のものからなることを特徴とする請求項６に記載の光学式やタッチプローブ型の測定機構部を一体的に有する軸体測定装置による軸体の諸元及び精度の測定方法。
【請求項１０】
前記第１及び第２の測定方法が、前記軸体を前記軸体支持機構部にセットした状態で行うことができることを特徴とする請求項６に記載の光学式やタッチプローブ型の測定機構部を一体的に有する軸体測定装置による軸体の諸元及び精度の測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
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【図１１】
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【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−２７１０４７（Ｐ２０１０−２７１０４７Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２０５２３（Ｐ２００９−１２０５２３）
【出願日】平成２１年５月１９日（２００９．５．１９）
【出願人】（５９３１９００９８）有限会社ピー・エム・シーサービス (8)
【出願人】（５０１４７６２４７）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１９日（２００９．５．１９）
【出願人】（５９３１９００９８）有限会社ピー・エム・シーサービス (8)
【出願人】（５０１４７６２４７）
【Ｆターム（参考）】
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