JP6980636B2 - Evaluation method and evaluation device - Google Patents

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JP6980636B2 JP2018207641A JP2018207641A JP6980636B2 JP 6980636 B2 JP6980636 B2 JP 6980636B2 JP 2018207641 A JP2018207641 A JP 2018207641A JP 2018207641 A JP2018207641 A JP 2018207641A JP 6980636 B2 JP6980636 B2 JP 6980636B2
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Description

本発明は、螺旋状の溝が表面に形成された測定対象において、その溝の形状を評価する技術に関する。 The present invention relates to a technique for evaluating the shape of a spiral groove formed on a surface of a measurement target.

例えば、長さ１ｍ、直径３０ｃｍ以上の高重量且つ長大な金属丸棒の表面を切削加工機で加工して、金属丸棒の表面に螺旋状の溝を形成し、スクリュー、プロペラ、ドリル等の加工物を製造することが行われている。このような加工物は、不良品の製造を未然に防ぐために、溝の形状が評価される。例えば、加工物が受側の加工物に嵌合されるオスメス構造を持つ加工物であれば、加工物を切削加工機からクレーンで持ち上げて、受側の加工物に嵌合させ、隙間ゲージで数十箇所の隙間を手作業で測定し、加工物の形状が評価される。そして、形状を評価した結果、問題があれば、加工物は、再度、クレーンで持ち上げられて、切削加工機に設置され、問題箇所が加工される。以上のことが繰り返されて、最終的に基準を満たす溝形状を有する加工物が製造される。このように、従来の評価手法では、切削加工機からクレーンを用いて加工物を載せ替える作業が必要となるため、作業日数がかかるという問題があった。そこで、この問題を解消するための新たな評価手法が望まれる。 For example, the surface of a heavy and long metal round bar having a length of 1 m and a diameter of 30 cm or more is machined with a cutting machine to form a spiral groove on the surface of the metal round bar, and a screw, a propeller, a drill, etc. Manufacture of workpieces is carried out. In such a work piece, the shape of the groove is evaluated in order to prevent the production of defective products. For example, in the case of a workpiece having a male-female structure in which the workpiece is fitted to the workpiece on the receiving side, the workpiece is lifted from the cutting machine by a crane, fitted to the workpiece on the receiving side, and is fitted with a feeler gauge. The shape of the work piece is evaluated by manually measuring the gaps at dozens of places. Then, as a result of evaluating the shape, if there is a problem, the workpiece is lifted again by the crane, installed in the cutting machine, and the problem portion is machined. The above process is repeated to finally produce a workpiece having a groove shape satisfying the standard. As described above, in the conventional evaluation method, there is a problem that it takes a lot of work days because it is necessary to transfer the workpiece from the cutting machine using a crane. Therefore, a new evaluation method for solving this problem is desired.

かかる背景のもと、特許文献１では、螺旋状の溝が表面に形成された測定対象物の形状を高分解能且つ短時間で計測する技術が開示されている。詳細には、特許文献１では、測定対象物の中心軸を中心に回転しながら中心軸と平行に移動する測定対象物の溝の断面形状を測定部により非接触で計測させて、溝の全域の形状の測定データを取得する技術が開示されている。 Against this background, Patent Document 1 discloses a technique for measuring the shape of a measurement object having a spiral groove formed on the surface with high resolution and in a short time. Specifically, in Patent Document 1, the cross-sectional shape of the groove of the measurement object that moves in parallel with the central axis while rotating around the central axis of the measurement object is measured by the measuring unit in a non-contact manner, and the entire area of the groove is measured. The technique for acquiring the measurement data of the shape of the above is disclosed.

また、特許文献２には、球面レンズのような凹凸面を有する測定対象物において設計値に対する修正部分を精度良く特定する三次元測定方法が開示されている。 Further, Patent Document 2 discloses a three-dimensional measurement method for accurately specifying a corrected portion with respect to a design value in a measurement object having an uneven surface such as a spherical lens.

特開２０１５−１４８５９２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-148592 特開２００２−１２２４２３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-122423

しかし、特許文献１、２の手法では、測定部と測定対象物との位置関係が何ら考慮されていないので、測定対象物の形状の加工精度を正しく評価することができないという課題がある。 However, in the methods of Patent Documents 1 and 2, since the positional relationship between the measuring unit and the measuring object is not considered at all, there is a problem that the processing accuracy of the shape of the measuring object cannot be evaluated correctly.

本発明は、螺旋状の溝が表面に形成された測定対象において、その溝の形状を精度良く評価する評価方法及び評価装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an evaluation method and an evaluation device for accurately evaluating the shape of a spiral groove in a measurement target having a spiral groove formed on the surface.

本発明の第１態様は、
中心軸と同心で円柱形状の棒軸を有する測定対象の表面に前記中心軸周りに螺旋状に形成された評価対象の溝である対象溝の形状を評価する評価方法であって、
物体の形状を非接触で測定可能な測定部により基準物の表面に形成され前記対象溝と同じ溝形状を有する基準溝の形状を第１測定位置で測定して、前記基準溝の最も低い位置を結ぶ線である溝底線と前記測定部の視野中央との第１ずれ量を求め、前記第１ずれ量がゼロになる第１基準位置に前記測定部を位置決めする第１位置決めステップと、
前記第１基準位置に位置決めされた前記測定部により前記基準溝の形状を測定する基準溝測定ステップと、
第２測定位置で前記棒軸の軸形状を前記測定部により測定して、前記測定部の視野中央と前記棒軸の頂上位置とのずれ量がゼロになる第２基準位置に前記測定部を位置決めする第２位置決めステップと、
前記測定部を前記第２基準位置から前記中心軸に沿って移動させて、前記対象溝の形状を前記測定部により複数の測定位置において測定し、前記基準溝の形状との差分が最小になる位置である第３基準位置を求め、前記第３基準位置に前記測定部を位置決めする第３位置決めステップと、
前記第３基準位置に位置決めされた前記測定部により前記対象溝の形状を測定する対象溝測定ステップと、
前記対象溝測定ステップで測定された前記対象溝の形状と前記基準溝測定ステップで測定された前記基準溝の形状との差分に基づき、前記対象溝の形状を評価する評価ステップと、
を備えるものである。 The first aspect of the present invention is
An evaluation method for evaluating the shape of a target groove, which is a groove of an evaluation target spirally formed around the central axis on the surface of a measurement target having a columnar rod axis concentric with the central axis.
The shape of the reference groove formed on the surface of the reference object by a measuring unit capable of measuring the shape of the object in a non-contact manner and having the same groove shape as the target groove is measured at the first measurement position, and the lowest position of the reference groove is measured. The first positioning step of obtaining the first deviation amount between the groove bottom line, which is a line connecting the two, and the center of the field of view of the measurement unit, and positioning the measurement unit at the first reference position where the first deviation amount becomes zero.
A reference groove measuring step for measuring the shape of the reference groove by the measuring unit positioned at the first reference position, and a reference groove measuring step.
The shaft shape of the rod shaft is measured by the measuring unit at the second measuring position, and the measuring unit is placed at the second reference position where the amount of deviation between the center of the visual field of the measuring unit and the top position of the rod shaft becomes zero. The second positioning step for positioning and
The measuring unit is moved from the second reference position along the central axis to measure the shape of the target groove at a plurality of measurement positions by the measuring unit, and the difference from the shape of the reference groove is minimized. A third positioning step of obtaining a third reference position, which is a position, and positioning the measuring unit at the third reference position,
A target groove measuring step for measuring the shape of the target groove by the measuring unit positioned at the third reference position, and a target groove measuring step.
An evaluation step for evaluating the shape of the target groove based on the difference between the shape of the target groove measured in the target groove measurement step and the shape of the reference groove measured in the reference groove measurement step, and an evaluation step for evaluating the shape of the target groove.
It is equipped with.

本発明の第２態様は、
中心軸と同心で円柱形状の棒軸を有する測定対象の表面に前記中心軸周りに螺旋状に形成された評価対象の溝である対象溝の形状を評価する評価装置であって、
物体の形状を非接触で測定可能な測定部と、
前記対象溝と同じ溝形状を有する基準溝が表面に形成された基準物と、
第１測定位置に位置決めされた前記測定部により前記基準溝の形状を測定して、前記基準溝の最も低い位置を結ぶ線である溝底線と前記測定部の視野中央との第１ずれ量を求め、前記第１ずれ量がゼロになる第１基準位置に前記測定部を位置決めした状態で、前記測定部により前記基準溝の形状を測定する基準溝処理部と、
第２測定位置で前記棒軸の軸形状を前記測定部により測定して、前記測定部の視野中央と前記棒軸の頂上位置とのずれ量がゼロになる第２基準位置に前記測定部を位置決めする棒軸処理部と、
前記測定部を前記第２基準位置から前記中心軸に沿って移動させて、前記対象溝の形状を前記測定部により複数の測定位置において測定し、前記基準溝の形状との差分が最小になる位置である第３基準位置を求め、前記第３基準位置に前記測定部を位置決めした状態で、前記測定部により前記対象溝の形状を測定する対象溝処理部と、
前記対象溝処理部により測定された前記対象溝の形状と前記基準溝処理部により測定された前記基準溝の形状との差分に基づき、前記対象溝の形状を評価する評価処理部と、
を備えるものである。 The second aspect of the present invention is
An evaluation device that evaluates the shape of a target groove, which is a groove of an evaluation target spirally formed around the central axis on the surface of a measurement target having a columnar rod axis concentric with the central axis.
A measuring unit that can measure the shape of an object in a non-contact manner,
A reference object having a reference groove having the same groove shape as the target groove formed on the surface thereof,
The shape of the reference groove is measured by the measuring unit positioned at the first measurement position, and the first deviation amount between the groove bottom line, which is a line connecting the lowest positions of the reference groove, and the center of the field of view of the measuring unit is determined. A reference groove processing unit for measuring the shape of the reference groove by the measuring unit in a state where the measuring unit is positioned at a first reference position where the first deviation amount becomes zero.
The shaft shape of the rod shaft is measured by the measuring unit at the second measuring position, and the measuring unit is placed at the second reference position where the amount of deviation between the center of the field of view of the measuring unit and the top position of the rod shaft becomes zero. The rod shaft processing unit for positioning and
The measuring unit is moved from the second reference position along the central axis to measure the shape of the target groove at a plurality of measurement positions by the measuring unit, and the difference from the shape of the reference groove is minimized. A target groove processing unit that measures the shape of the target groove by the measurement unit in a state where the measurement unit is positioned at the third reference position after obtaining a third reference position, which is a position.
An evaluation processing unit that evaluates the shape of the target groove based on the difference between the shape of the target groove measured by the target groove processing unit and the shape of the reference groove measured by the reference groove processing unit.
It is equipped with.

この第１態様及び第２態様では、測定部により基準溝の形状を測定して測定部の視野中央と基準溝の溝底線との第１ずれ量が求められ、第１ずれ量がゼロになる第１基準位置に測定部が位置決めされた状態で、測定部により基準溝の形状が測定される。したがって、基準物の位置がずれていたり、基準物に対する測定部の位置がずれていたりしたとしても、基準溝の形状を精度良く測定することができる。また、棒軸の軸形状が測定部により測定されて、測定部の視野中央と棒軸の頂上位置とのずれ量がゼロになる第２基準位置に測定部が位置決めされる。棒軸は円柱形状であるので、第２基準位置では、測定部の視野中央が測定対象の中心軸に一致している。したがって、測定部の視野中央が測定対象の中心軸に一致した状態で、対象溝の形状を精度良く測定することができる。その結果、精度良く測定された対象溝の形状と精度良く測定された基準溝の形状との差分に基づき、対象溝の形状が評価されるので、対象溝の形状を精度良く評価することができる。 In the first aspect and the second aspect, the shape of the reference groove is measured by the measuring unit to obtain the first deviation amount between the center of the visual field of the measuring unit and the groove bottom line of the reference groove, and the first deviation amount becomes zero. With the measuring unit positioned at the first reference position, the shape of the reference groove is measured by the measuring unit. Therefore, even if the position of the reference object is deviated or the position of the measuring portion with respect to the reference object is deviated, the shape of the reference groove can be measured with high accuracy. Further, the shaft shape of the rod shaft is measured by the measuring unit, and the measuring unit is positioned at the second reference position where the amount of deviation between the center of the visual field of the measuring unit and the top position of the rod shaft becomes zero. Since the rod axis has a cylindrical shape, the center of the visual field of the measuring unit coincides with the central axis of the measurement target at the second reference position. Therefore, the shape of the target groove can be measured with high accuracy while the center of the visual field of the measurement unit coincides with the central axis of the measurement target. As a result, the shape of the target groove is evaluated based on the difference between the shape of the target groove measured with high accuracy and the shape of the reference groove measured with high accuracy, so that the shape of the target groove can be evaluated with high accuracy. ..

上記第１態様において、例えば、
前記第１位置決めステップは、所定方向に前記測定部を移動させて前記第１測定位置を含む複数の測定位置で前記基準溝の形状を前記測定部によりそれぞれ測定し、測定毎に前記第１ずれ量をそれぞれ求め、それぞれの前記第１ずれ量と前記複数の測定位置との関係を近似する第１ずれ近似直線を求め、前記第１ずれ量がゼロになる前記第１ずれ近似直線の位置を前記第１基準位置として求めてもよい。 In the first aspect, for example,
In the first positioning step, the measuring unit is moved in a predetermined direction, the shape of the reference groove is measured by the measuring unit at a plurality of measuring positions including the first measuring position, and the first deviation is measured for each measurement. Each amount is obtained, a first deviation approximate straight line that approximates the relationship between each of the first deviation amounts and the plurality of measurement positions is obtained, and the position of the first deviation approximate straight line at which the first deviation amount becomes zero is obtained. It may be obtained as the first reference position.

この態様によれば、求められた第１ずれ量に誤差があったとしても、それぞれの第１ずれ量と複数の測定位置との関係を近似する第１ずれ近似直線が求められ、第１ずれ量がゼロになる第１ずれ近似直線の位置が第１基準位置として求められているので、第１基準位置を精度良く求めることができる。 According to this aspect, even if there is an error in the obtained first deviation amount, a first deviation approximate straight line that approximates the relationship between each first deviation amount and a plurality of measurement positions is obtained, and the first deviation is obtained. Since the position of the first deviation approximate straight line where the amount becomes zero is obtained as the first reference position, the first reference position can be obtained with high accuracy.

上記第１態様において、例えば、
前記第１位置決めステップは、前記第１測定位置から前記第１基準位置までの移動方向と前記溝底線が延びる方向とのなす角度と、前記第１ずれ量とに基づき、前記第１測定位置から前記第１基準位置までの移動量である第１補正移動量を求め、前記測定部を前記第１補正移動量移動させて、前記第１基準位置に前記測定部を位置決めしてもよい。 In the first aspect, for example,
The first positioning step is performed from the first measurement position based on the angle formed by the moving direction from the first measurement position to the first reference position and the direction in which the groove bottom line extends, and the first deviation amount. The first correction movement amount, which is the movement amount to the first reference position, may be obtained, the measurement unit may be moved by the first correction movement amount, and the measurement unit may be positioned at the first reference position.

この態様によれば、第１測定位置で基準溝の形状を測定部により測定するだけで、簡易に、第１基準位置に測定部を位置決めすることができる。 According to this aspect, the measuring unit can be easily positioned at the first reference position only by measuring the shape of the reference groove at the first measurement position with the measuring unit.

上記第１態様において、例えば、
前記第２位置決めステップは、所定方向に前記測定部を移動させて前記第２測定位置を含む複数の測定位置で前記棒軸の軸形状を表す軸測定値を前記測定部によりそれぞれ測定し、測定毎に、前記軸測定値を前記測定部の視野中央に関して左右に反転させて反転測定値を求め、前記軸測定値と前記反転測定値との差分値をそれぞれ求め、前記差分値と前記複数の測定位置との関係を近似する差分近似直線をそれぞれ求め、前記差分近似直線の傾きをそれぞれ求め、前記傾きと前記複数の測定位置との関係を近似する傾き近似直線を求め、前記傾きがゼロになる前記傾き近似直線の位置を前記第２基準位置として求めてもよい。 In the first aspect, for example,
In the second positioning step, the measuring unit is moved in a predetermined direction, and axis measurement values representing the shaft shape of the rod shaft are measured by the measuring unit at a plurality of measurement positions including the second measurement position, and measured. In each case, the axis measurement value is inverted left and right with respect to the center of the field of view of the measurement unit to obtain an inversion measurement value, a difference value between the axis measurement value and the inversion measurement value is obtained, and the difference value and the plurality of are obtained. The difference approximation straight line that approximates the relationship with the measurement position is obtained, the inclination of the difference approximation straight line is obtained, the inclination approximation straight line that approximates the relationship between the inclination and the plurality of measurement positions is obtained, and the inclination becomes zero. The position of the inclination approximate straight line may be obtained as the second reference position.

この態様では、棒軸が円柱形状であるので、軸測定値と反転測定値とは、左右対称になる。このため、第２基準位置では、差分近似直線の傾きがゼロになる。したがって、この態様によれば、第２基準位置を精度良く求めることができる。 In this embodiment, since the rod axis has a cylindrical shape, the axis measurement value and the inversion measurement value are bilaterally symmetric. Therefore, at the second reference position, the slope of the difference approximate straight line becomes zero. Therefore, according to this aspect, the second reference position can be obtained with high accuracy.

上記第１態様において、例えば、
前記第２位置決めステップは、所定方向に前記測定部を移動させて前記第２測定位置を含む複数の測定位置で前記棒軸の軸形状を前記測定部によりそれぞれ測定し、測定毎に前記測定部の視野中央と前記棒軸の頂上位置との第２ずれ量をそれぞれ求め、それぞれの前記第２ずれ量と前記複数の測定位置との関係を近似する第２ずれ近似直線を求め、前記第２ずれ量がゼロになる前記第２ずれ近似直線の位置を前記第２基準位置として求めてもよい。 In the first aspect, for example,
In the second positioning step, the measuring unit is moved in a predetermined direction, the shaft shape of the rod shaft is measured by the measuring unit at a plurality of measuring positions including the second measuring position, and the measuring unit is measured for each measurement. The second deviation amount between the center of the field of view and the top position of the rod axis is obtained, and the second deviation approximate straight line that approximates the relationship between the second deviation amount and the plurality of measurement positions is obtained. The position of the second deviation approximate straight line at which the deviation amount becomes zero may be obtained as the second reference position.

この態様によれば、求められた第２ずれ量に誤差があったとしても、それぞれの第２ずれ量と複数の測定位置との関係を近似する第２ずれ近似直線が求められ、第２ずれ量がゼロになる第２ずれ近似直線の位置が第２基準位置として求められているので、第２基準位置を精度良く求めることができる。 According to this aspect, even if there is an error in the obtained second deviation amount, a second deviation approximate straight line that approximates the relationship between each second deviation amount and the plurality of measurement positions is obtained, and the second deviation is obtained. Since the position of the second deviation approximate straight line where the amount becomes zero is obtained as the second reference position, the second reference position can be obtained with high accuracy.

上記第１態様において、例えば、
前記第２位置決めステップは、前記測定部の視野中央と前記棒軸の頂上位置との第２ずれ量を求め、前記第２ずれ量が延びる方向と前記中心軸が延びる方向とのなす角度と、前記第２ずれ量とに基づき、前記第２測定位置から前記第２基準位置までの移動量である第２補正移動量を求め、前記測定部を前記第２補正移動量移動させて、前記第２基準位置に前記測定部を位置決めしてもよい。 In the first aspect, for example,
In the second positioning step, the second deviation amount between the center of the field of view of the measuring unit and the top position of the rod axis is obtained, and the angle formed by the direction in which the second deviation amount extends and the direction in which the central axis extends is determined. Based on the second deviation amount, the second correction movement amount, which is the movement amount from the second measurement position to the second reference position, is obtained, and the measurement unit is moved by the second correction movement amount to obtain the second correction movement amount. 2 The measuring unit may be positioned at a reference position.

この態様によれば、第２測定位置で棒軸の軸形状を測定部により測定するだけで、簡易に、第２基準位置に測定部を位置決めすることができる。 According to this aspect, the measuring unit can be easily positioned at the second reference position only by measuring the shaft shape of the rod shaft with the measuring unit at the second measuring position.

本発明によれば、精度良く測定された対象溝の形状と精度良く測定された基準溝の形状との差分に基づき、対象溝の形状が評価されるので、対象溝の形状を精度良く評価することができる。 According to the present invention, the shape of the target groove is evaluated based on the difference between the shape of the target groove measured with high accuracy and the shape of the reference groove measured with high accuracy, so that the shape of the target groove is evaluated with high accuracy. be able to.

本実施形態における評価装置の電気的構成例を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic the electric composition example of the evaluation apparatus in this embodiment. スクリューロータを評価する評価装置を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the evaluation apparatus which evaluates a screw rotor. 基準物の外観を概略的に示す図である。It is a figure which shows the appearance of the standard thing. スクリューロータのロータ軸に載せられた基準物を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematicly the standard thing mounted on the rotor shaft of a screw rotor. 基準物を上方から見た平面図である。It is a plan view which looked at the reference object from above. スクリューロータのロータ軸を上方から見た平面図である。It is a top view which saw the rotor shaft of a screw rotor from above. １つの対象溝及びロータ軸の一部を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly one part of a target groove and a rotor shaft. 対象溝の溝形状測定処理で算出される差分値を説明する図である。It is a figure explaining the difference value calculated by the groove shape measurement process of a target groove. 傾きの近似直線の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the approximate straight line of an inclination. 本実施形態の評価装置の動作を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows schematic operation of the evaluation apparatus of this embodiment. 本実施形態の評価装置の動作を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows schematic operation of the evaluation apparatus of this embodiment. 本実施形態の評価装置の動作を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows schematic operation of the evaluation apparatus of this embodiment. 基準物及び溝形状測定値を概略的に示す図である。It is a figure which shows the reference object and the groove shape measured value roughly. ずれ量の近似直線の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the approximate straight line of the deviation amount. 図１０に示される基準溝の溝形状測定動作の異なる手順を概略的に示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart schematically showing different procedures for measuring the groove shape of the reference groove shown in FIG. 10. ロータ軸及び軸形状測定値を概略的に示す図である。It is a figure which shows the rotor shaft and the shaft shape measured value roughly. ずれ量の近似直線の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the approximate straight line of the deviation amount. 図１１に示されるロータ軸の軸形状測定動作の異なる手順を概略的に示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart schematically showing different procedures for measuring the shaft shape of the rotor shaft shown in FIG. 11. ロータ軸及び軸形状測定値を概略的に示す図である。It is a figure which shows the rotor shaft and the shaft shape measured value roughly. 傾きの近似直線の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the approximate straight line of an inclination. 図１１に示されるロータ軸の軸形状測定動作の更に異なる手順を概略的に示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart schematically showing a further different procedure of the shaft shape measuring operation of the rotor shaft shown in FIG. 11. 各実施形態の効果を説明する図である。It is a figure explaining the effect of each embodiment. 各実施形態を用いない場合の課題を説明する図である。It is a figure explaining the problem when each embodiment is not used.

（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態が、図面を参照しながら説明される。なお、各図面において、同じ構成要素には同じ符号が用いられ、詳細な説明は、適宜、省略される。 (Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same reference numerals are used for the same components, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

図１は、本実施形態における評価装置１００の電気的構成例を概略的に示すブロック図である。図２は、スクリューロータ３００を評価する評価装置１００を概略的に示す図である。図３は、基準物４００の外観を概略的に示す図である。図４は、スクリューロータ３００のロータ軸３２０に載せられた基準物４００を概略的に示す図である。 FIG. 1 is a block diagram schematically showing an example of an electrical configuration of the evaluation device 100 in the present embodiment. FIG. 2 is a diagram schematically showing an evaluation device 100 for evaluating a screw rotor 300. FIG. 3 is a diagram schematically showing the appearance of the reference object 400. FIG. 4 is a diagram schematically showing a reference object 400 mounted on the rotor shaft 320 of the screw rotor 300.

図１に示されるように、評価装置１００は、ディスプレイ１０、操作部１５、測定部２０、駆動部２５、制御回路３０を備える。測定部２０は、光源２１、カメラ２２を含む。駆動部２５は、回転駆動部２６、移動駆動部２７を含む。制御回路３０は、メモリ３５、中央演算処理装置（ＣＰＵ）４０、周辺回路（図示省略）を含む。 As shown in FIG. 1, the evaluation device 100 includes a display 10, an operation unit 15, a measurement unit 20, a drive unit 25, and a control circuit 30. The measuring unit 20 includes a light source 21 and a camera 22. The drive unit 25 includes a rotary drive unit 26 and a mobile drive unit 27. The control circuit 30 includes a memory 35, a central processing unit (CPU) 40, and peripheral circuits (not shown).

ディスプレイ１０は、例えば液晶ディスプレイパネルを含む。ディスプレイ１０は、ＣＰＵ４０により制御されて、例えば評価結果を表示する。ディスプレイ１０は、後述される溝形状測定値（図５等）、軸形状測定値（図６）等を表示してもよい。なお、ディスプレイ１０は、液晶ディスプレイパネルに限られない。ディスプレイ１０は、有機ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネルなどの他のパネルを含んでもよい。 The display 10 includes, for example, a liquid crystal display panel. The display 10 is controlled by the CPU 40 and displays, for example, an evaluation result. The display 10 may display a groove shape measured value (FIG. 5 or the like), a shaft shape measured value (FIG. 6), or the like, which will be described later. The display 10 is not limited to the liquid crystal display panel. The display 10 may include other panels such as an organic EL (electroluminescence) panel.

操作部１５は、例えばマウス又はキーボードを含む。操作部１５は、ユーザにより操作されると、その操作内容（例えば測定開始の指示）を表す操作信号をＣＰＵ４０に出力する。なお、ディスプレイ１０がタッチパネル式ディスプレイの場合には、マウス又はキーボードに代えて、タッチパネル式ディスプレイが操作部１５を兼用してもよい。 The operation unit 15 includes, for example, a mouse or a keyboard. When operated by the user, the operation unit 15 outputs an operation signal indicating the operation content (for example, an instruction to start measurement) to the CPU 40. When the display 10 is a touch panel display, the touch panel display may also serve as the operation unit 15 instead of the mouse or keyboard.

メモリ３５は、例えば半導体メモリ等により構成される。メモリ３５は、例えばリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、電気的に消去書き換え可能なＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）などを含む。メモリ３５の例えばＲＯＭは、ＣＰＵ４０を動作させる本実施形態の制御プログラムを記憶する。 The memory 35 is composed of, for example, a semiconductor memory or the like. The memory 35 includes, for example, a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), an electrically erasable and rewritable ROM (EEPROM), and the like. For example, the ROM of the memory 35 stores the control program of the present embodiment for operating the CPU 40.

ＣＰＵ４０は、メモリ３５に記憶された本実施形態の制御プログラムにしたがって動作することによって、測定制御部４１、基準溝処理部４２、ロータ軸処理部４３、対象溝処理部４４、評価処理部４５として機能する。測定制御部４１、基準溝処理部４２、ロータ軸処理部４３、対象溝処理部４４、評価処理部４５の機能は、後述される。 By operating according to the control program of the present embodiment stored in the memory 35, the CPU 40 serves as a measurement control unit 41, a reference groove processing unit 42, a rotor shaft processing unit 43, a target groove processing unit 44, and an evaluation processing unit 45. Function. The functions of the measurement control unit 41, the reference groove processing unit 42, the rotor shaft processing unit 43, the target groove processing unit 44, and the evaluation processing unit 45 will be described later.

図２に示されるように、評価装置１００は、台座部１１０、一対の保持部１２０、測定部２０、支持部１４０、天板部１５０を備える。評価装置１００は、スクリューロータ３００（測定対象の一例に相当）の表面に中心軸ＣＺ周りに螺旋状に形成された溝である対象溝３０２の形状を評価する。スクリューロータ３００は、中心軸ＣＺと同心のロータ軸３２０（棒軸の一例に相当）を有する。ロータ軸３２０は、中心軸ＣＺに沿って延びる円柱形状の部材である。本明細書の図面には表れていないが、対象溝３０２は、中心軸ＣＺ周りに捻れながら螺旋状に形成されている。なお、評価装置１００が評価する溝は、スクリューロータ３００に形成されたものに限られず、例えば、切削工具のドリル刃等に形成された溝でもよい。 As shown in FIG. 2, the evaluation device 100 includes a pedestal portion 110, a pair of holding portions 120, a measuring portion 20, a support portion 140, and a top plate portion 150. The evaluation device 100 evaluates the shape of the target groove 302, which is a groove spirally formed around the central axis CZ on the surface of the screw rotor 300 (corresponding to an example of the measurement target). The screw rotor 300 has a rotor shaft 320 (corresponding to an example of a rod shaft) concentric with the central shaft CZ. The rotor shaft 320 is a cylindrical member extending along the central shaft CZ. Although not shown in the drawings of the present specification, the target groove 302 is formed in a spiral shape while being twisted around the central axis CZ. The groove evaluated by the evaluation device 100 is not limited to that formed in the screw rotor 300, and may be, for example, a groove formed in a drill bit of a cutting tool or the like.

本実施形態では、図２に示されるように、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向が設定されている。Ｚ方向は、図２中、左右方向に設定され、＋Ｚ方向が図２の右向きに設定され、−Ｚ方向が図２の左向きに設定されている。Ｙ方向は、図２の上下方向に設定され、＋Ｙ方向が図２の上向きに設定され、−Ｙ方向が図２の下向きに設定されている。Ｘ方向は、図２中、紙面の法線方向に設定され、−Ｘ方向が図２の紙面奥行き方向に設定され、＋Ｘ方向が図２の紙面手前向きに設定されている。 In this embodiment, as shown in FIG. 2, the X, Y, and Z directions are set. The Z direction is set to the left-right direction in FIG. 2, the + Z direction is set to the right direction in FIG. 2, and the −Z direction is set to the left direction in FIG. The Y direction is set in the vertical direction of FIG. 2, the + Y direction is set upward in FIG. 2, and the −Y direction is set downward in FIG. In FIG. 2, the X direction is set to the normal direction of the paper surface, the −X direction is set to the depth direction of the paper surface of FIG. 2, and the + X direction is set to the front side of the paper surface of FIG.

台座部１１０は、平板形状を有し、例えば、評価装置１００が設置された工場の床に対して固定されている。一対の保持部１２０は、台座部１１０の図２中、左右両端にそれぞれ設けられている。一対の保持部１２０は、それぞれ例えばチャックを有し、スクリューロータ３００のロータ軸３２０の両端を、それぞれ保持している。スクリューロータ３００は、スクリューロータ３００の中心軸ＣＺがＺ方向と平行になるように、一対の保持部１２０により保持されて、台座部１１０上に配置されている。 The pedestal portion 110 has a flat plate shape and is fixed to, for example, the floor of a factory where the evaluation device 100 is installed. The pair of holding portions 120 are provided at both left and right ends of FIG. 2 of the pedestal portion 110, respectively. Each of the pair of holding portions 120 has, for example, a chuck, and holds both ends of the rotor shaft 320 of the screw rotor 300, respectively. The screw rotor 300 is held by a pair of holding portions 120 so that the central axis CZ of the screw rotor 300 is parallel to the Z direction, and is arranged on the pedestal portion 110.

天板部１５０は、平板形状を有し、台座部１１０の上方に設置されている。天板部１５０の下面に、支持部１４０が取り付けられている。支持部１４０は、測定部２０に含まれる光源２１及びカメラ２２を、一体的にかつ回転可能に支持する。回転駆動部２６は、例えばステッピングモータを含む。測定制御部４１は、回転駆動部２６を制御して、支持部１４０に対して、光源２１及びカメラ２２を一体的に回転させる。 The top plate portion 150 has a flat plate shape and is installed above the pedestal portion 110. A support portion 140 is attached to the lower surface of the top plate portion 150. The support unit 140 integrally and rotatably supports the light source 21 and the camera 22 included in the measurement unit 20. The rotary drive unit 26 includes, for example, a stepping motor. The measurement control unit 41 controls the rotation drive unit 26 to integrally rotate the light source 21 and the camera 22 with respect to the support unit 140.

支持部１４０は、Ｚ方向及びＸ方向に移動可能に、天板部１５０に設置されている。例えば、天板部１５０には、スクリューロータ３００の中心軸ＣＺの真上に、Ｚ方向と平行に１本の案内溝（図示省略）が設けられ、かつ、Ｚ方向の複数の所定位置に、Ｘ方向と平行に複数の案内溝（図示省略）が設けられ、支持部１４０の上面には、これらの案内溝に嵌合するローラ（図示省略）が設けられている。支持部１４０は、これらの案内溝にローラが案内されて、天板部１５０に対してＺ方向及びＸ方向に移動できる。移動駆動部２７は、例えばステッピングモータを含む。測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、天板部１５０に対して、支持部１４０をＺ方向及びＸ方向に移動させる。 The support portion 140 is installed on the top plate portion 150 so as to be movable in the Z direction and the X direction. For example, the top plate portion 150 is provided with one guide groove (not shown) parallel to the Z direction directly above the central axis CZ of the screw rotor 300, and is provided at a plurality of predetermined positions in the Z direction. A plurality of guide grooves (not shown) are provided in parallel with the X direction, and a roller (not shown) that fits into these guide grooves is provided on the upper surface of the support portion 140. The support portion 140 can be moved in the Z direction and the X direction with respect to the top plate portion 150 by being guided by the rollers in these guide grooves. The mobile drive unit 27 includes, for example, a stepping motor. The measurement control unit 41 controls the movement drive unit 27 to move the support unit 140 in the Z direction and the X direction with respect to the top plate unit 150.

測定部２０は、光切断法により物体の３次元形状を非接触で測定する。測定部２０の光源２１及びカメラ２２は、制御回路３０に電気的に接続されている。光源２１は、測定制御部４１に制御されて、スリット光を直下に向けて出射する。スリット光を用いた光切断法は、一度に１スリット（光切断線）分の３次元座標が得られるため、測定効率を向上できる。スリット光は、例えば、スポット光を円筒レンズでスリット状にして得るようにしてもよい。代替的に、スポット光を１次元走査することにより、スリット光を得るようにしてもよい。 The measuring unit 20 measures the three-dimensional shape of an object in a non-contact manner by a light cutting method. The light source 21 and the camera 22 of the measuring unit 20 are electrically connected to the control circuit 30. The light source 21 is controlled by the measurement control unit 41 and emits the slit light directly downward. The optical cutting method using slit light can improve the measurement efficiency because three-dimensional coordinates for one slit (light cutting line) can be obtained at a time. The slit light may be obtained, for example, by forming the spot light into a slit shape with a cylindrical lens. Alternatively, the slit light may be obtained by one-dimensionally scanning the spot light.

カメラ２２は、スリット光が物体で反射された反射光を撮像する。カメラ２２は、撮像したデータを制御回路３０に出力する。光源２１とカメラ２２との相対的な位置関係、例えば、光源２１とカメラ２２との間の距離、光源２１の光軸とカメラ２２の光軸とがなす角度等は、予め定められてメモリ３５に保存されている。測定制御部４１は、カメラ２２によって撮像されたスリット光の反射光像の位置座標、光源２１とカメラ２２との相対的な位置関係等を用いて、三角測量法の原理によって、物体の３次元形状を測定する。 The camera 22 captures the reflected light in which the slit light is reflected by the object. The camera 22 outputs the captured data to the control circuit 30. The relative positional relationship between the light source 21 and the camera 22, for example, the distance between the light source 21 and the camera 22, the angle between the optical axis of the light source 21 and the optical axis of the camera 22, and the like are predetermined in the memory 35. It is stored in. The measurement control unit 41 uses the position coordinates of the reflected light image of the slit light captured by the camera 22, the relative positional relationship between the light source 21 and the camera 22, and the like, and uses the principle of the triangular survey method to make the object three-dimensional. Measure the shape.

図２に示されるように、スクリューロータ３００のロータ軸３２０に、基準物４００が載せられている。図３に示されるように、基準物４００は、上面に基準溝４０２が形成された上半部４０４と、上半部４０４に接続され下面に凹部４０６が形成された下半部４０８と、下半部４０８に接続された脚部４１０，４１２と、を含む。凹部４０６は、Ｚ方向視で半円状に形成され、図４に示されるように、スクリューロータ３００のロータ軸３２０に嵌合するように形成されている。基準物４００は、図４に示されるように、凹部４０６がスクリューロータ３００のロータ軸３２０に嵌合した状態で、脚部４１０，４１２によって台座部１１０上に支持されている。 As shown in FIG. 2, the reference object 400 is mounted on the rotor shaft 320 of the screw rotor 300. As shown in FIG. 3, the reference object 400 includes an upper half portion 404 having a reference groove 402 formed on the upper surface, a lower half portion 408 connected to the upper half portion 404 and having a recess 406 formed on the lower surface, and a lower portion. Includes legs 410,412, which are connected to half 408. The recess 406 is formed in a semicircular shape in the Z direction, and is formed so as to fit into the rotor shaft 320 of the screw rotor 300 as shown in FIG. As shown in FIG. 4, the reference object 400 is supported on the pedestal portion 110 by the legs 410 and 412 in a state where the recess 406 is fitted to the rotor shaft 320 of the screw rotor 300.

基準溝４０２は、スクリューロータ３００の対象溝３０２を評価するための溝である。そこで、基準物４００は、スクリューロータ３００と同じ材質で形成されている。基準溝４０２は、螺旋状ではなくて、基準溝４０２の幅方向Ｄ１（後述の図５）及び深さ方向Ｄ２の両方と直交する方向において直線状に形成されている。言い換えると、この直交する方向において、基準溝４０２は、同じ形状及び同じ寸法を有する。また、基準物４００の基準溝４０２は、凹部４０６がロータ軸３２０に嵌合したときに、基準溝４０２の延設方向が対象溝３０２の延設方向Ｌ２１（図２）に平行になるように、形成されている。スクリューロータ３００の対象溝３０２の形状、寸法、又は延設方向等が異なると、異なる基準物４００が用いられる。すなわち、基準物４００は、スクリューロータ３００の型番又は仕様毎に、準備される。 The reference groove 402 is a groove for evaluating the target groove 302 of the screw rotor 300. Therefore, the reference material 400 is made of the same material as the screw rotor 300. The reference groove 402 is not spiral, but is formed linearly in a direction orthogonal to both the width direction D1 (described later in FIG. 5) and the depth direction D2 of the reference groove 402. In other words, in this orthogonal direction, the reference groove 402 has the same shape and dimensions. Further, in the reference groove 402 of the reference object 400, when the recess 406 is fitted to the rotor shaft 320, the extension direction of the reference groove 402 is parallel to the extension direction L21 (FIG. 2) of the target groove 302. , Is formed. If the shape, size, extension direction, etc. of the target groove 302 of the screw rotor 300 are different, a different reference object 400 is used. That is, the reference material 400 is prepared for each model number or specification of the screw rotor 300.

図５は、基準物４００を上方から見た平面図である。すなわち、図５は、スクリューロータ３００（図２）のロータ軸３２０に載せられた基準物４００を＋Ｙ方向から−Ｙ方向に見た図である。図５では、位置Ｚ６に配置された測定部２０（カメラ２２）のＺ方向における視野の中央にＸ軸が設定されている。図１、図５を用いて、基準溝４０２の形状測定が説明される。 FIG. 5 is a plan view of the reference object 400 as viewed from above. That is, FIG. 5 is a view of the reference object 400 mounted on the rotor shaft 320 of the screw rotor 300 (FIG. 2) as viewed from the + Y direction to the −Y direction. In FIG. 5, the X-axis is set at the center of the field of view in the Z direction of the measuring unit 20 (camera 22) arranged at the position Z6. The shape measurement of the reference groove 402 will be described with reference to FIGS. 1 and 5.

図５において、溝底線ＣＢ１は、基準溝４０２の最も低い位置を結ぶ線である。すなわち、溝底線ＣＢ１は、基準溝４０２の幅方向Ｄ１に直交する。使用される基準物４００が決まると、ユーザは、予め、操作部１５（図１）を用いて、溝底線ＣＢ１の延びる方向（又は基準溝４０２の幅方向Ｄ１）を入力する。測定制御部４１（図１）は、回転駆動部２６を制御して、光源２１から出射されるスリット光が、入力された溝底線ＣＢ１の方向に直交するように、測定部２０を回転させる。したがって、図５において、スリット光ＳＬａ，ＳＬ６は、溝底線ＣＢ１に直交する。また、溝底線ＣＢ１の延びる方向によって、図５の紙面上方（つまり＋Ｙ方向）から見た平面視で溝底線ＣＢ１の延びる方向とＸ方向とのなす角度θが決まる。そこで、測定制御部４１（図１）は、入力された溝底線ＣＢ１の方向に基づき角度θを算出して、メモリ３５に予め保存する。 In FIG. 5, the groove bottom line CB1 is a line connecting the lowest positions of the reference groove 402. That is, the groove bottom line CB1 is orthogonal to the width direction D1 of the reference groove 402. When the reference object 400 to be used is determined, the user inputs in advance the extending direction of the groove bottom line CB1 (or the width direction D1 of the reference groove 402) using the operation unit 15 (FIG. 1). The measurement control unit 41 (FIG. 1) controls the rotation drive unit 26 to rotate the measurement unit 20 so that the slit light emitted from the light source 21 is orthogonal to the input groove bottom line CB1. Therefore, in FIG. 5, the slit lights SLa and SL6 are orthogonal to the groove bottom line CB1. Further, the extending direction of the groove bottom line CB1 determines the angle θ between the extending direction of the groove bottom line CB1 and the X direction in a plan view seen from above the paper surface (that is, the + Y direction) in FIG. Therefore, the measurement control unit 41 (FIG. 1) calculates the angle θ based on the input direction of the groove bottom line CB1 and stores it in the memory 35 in advance.

ここで、基準溝４０２を例にして、測定部２０の光源２１及びカメラ２２によって測定される物体の形状を表すデータが説明される。例えば光源２１から出射されるスリット光ＳＬａによって測定される基準溝４０２の形状を表すデータは、Ｙ方向のある位置を基準高さ（又は基準深さ）としたときに、スリット光ＳＬａが入射する位置の複数のサンプリング点のそれぞれの高さ（又は深さ）を表す。 Here, using the reference groove 402 as an example, data representing the shape of an object measured by the light source 21 of the measuring unit 20 and the camera 22 will be described. For example, the data representing the shape of the reference groove 402 measured by the slit light SLa emitted from the light source 21 is incident with the slit light SLa when a certain position in the Y direction is set as the reference height (or reference depth). Represents the height (or depth) of each of the multiple sampling points at a position.

測定制御部４１は、カメラ２２により撮影された画像を取得し、その画像に表れる光切断線（例えばスリット光ＳＬａの反射光）の座標、カメラ２２の光軸と光源２１の光軸とがなす角度、光源２１とカメラ２２との間の距離等に基づき、三角測量法の原理によって各サンプリング点の高さデータを算出する。光切断線の座標としては、例えば、光切断線が画像の水平方向に延びる場合には、垂直方向の座標が採用される。この場合、測定制御部４１は、光切断線が表れた画像に対して垂直方向と平行に注目ラインを設定し、注目ラインにおいて画素値のピークが表れる座標を探索する処理を、注目ラインを水平方向にずらしながら繰り返すことで、各サンプリング点の光切断線の座標を特定する。 The measurement control unit 41 acquires an image taken by the camera 22, and the coordinates of the optical cut line (for example, the reflected light of the slit light SLa) appearing in the image, the optical axis of the camera 22 and the optical axis of the light source 21 form each other. The height data of each sampling point is calculated by the principle of the triangular survey method based on the angle, the distance between the light source 21 and the camera 22 and the like. As the coordinates of the optical cutting line, for example, when the optical cutting line extends in the horizontal direction of the image, the coordinates in the vertical direction are adopted. In this case, the measurement control unit 41 sets the attention line parallel to the vertical direction with respect to the image in which the optical cut line appears, and performs the process of searching for the coordinates where the peak of the pixel value appears in the attention line horizontally. By repeating while shifting in the direction, the coordinates of the optical cut line at each sampling point are specified.

測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＺ方向に移動させて位置Ｚ６に位置決めする。測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＸ方向に移動させて基準物４００上の任意の位置Ｘａ（第１測定位置の一例に相当）に位置決めする。測定制御部４１は、測定部２０を制御して、光源２１からスリット光ＳＬａを出射させて、カメラ２２により基準溝４０２の高さデータを測定する。 The measurement control unit 41 controls the movement drive unit 27 to move the measurement unit 20 in the Z direction and position it at the position Z6. The measurement control unit 41 controls the movement drive unit 27 to move the measurement unit 20 in the X direction and position it at an arbitrary position Xa (corresponding to an example of the first measurement position) on the reference object 400. The measurement control unit 41 controls the measurement unit 20 to emit the slit light SLa from the light source 21 and measures the height data of the reference groove 402 by the camera 22.

カメラ２２の撮像データに基づき測定制御部４１により測定された高さデータは、各サンプリング点における離散データである。そこで、基準溝処理部４２は、離散データから、例えば最小二乗法を用いる多項式フィッティング等の回帰分析により、溝形状測定値５００（図５）のような曲線を求める。図５に示される溝形状測定値５００の横軸（位置）は、スリット光ＳＬａにおける視野中央ＶＣ１からの距離を表す。基準溝処理部４２は、溝形状測定値５００に基づき、視野中央ＶＣ１と溝底線ＣＢ１とのずれ量Ｌ１（第１ずれ量の一例に相当）を算出する。 The height data measured by the measurement control unit 41 based on the image pickup data of the camera 22 is discrete data at each sampling point. Therefore, the reference groove processing unit 42 obtains a curve such as the groove shape measurement value 500 (FIG. 5) from the discrete data by regression analysis such as polynomial fitting using the least squares method. The horizontal axis (position) of the groove shape measurement value 500 shown in FIG. 5 represents the distance from the visual field center VC1 in the slit light SLa. The reference groove processing unit 42 calculates the deviation amount L1 (corresponding to an example of the first deviation amount) between the visual field center VC1 and the groove bottom line CB1 based on the groove shape measurement value 500.

基準溝処理部４２は、算出されたずれ量Ｌ１と、メモリ３５に予め保存されている溝底線ＣＢ１とＸ軸との角度θとを用いて、位置Ｘａから、視野中央と溝底線ＣＢ１とが一致する位置Ｘ１（第１基準位置の一例に相当）までの補正移動量Ｍ１（第１補正移動量の一例に相当）を、
Ｍ１＝Ｌ１／ｓｉｎθ
によって算出する。なお、角度θは、位置Ｘａから位置Ｘ１までの移動方向と溝底線ＣＢ１が延びる方向とのなす角度と言うこともできる。 The reference groove processing unit 42 uses the calculated deviation amount L1 and the angle θ between the groove bottom line CB1 and the X axis stored in advance in the memory 35 to form the center of the visual field and the groove bottom line CB1 from the position Xa. The corrected movement amount M1 (corresponding to an example of the first corrected movement amount) up to the matching position X1 (corresponding to an example of the first reference position) is
M1 = L1 / sinθ
Calculated by. The angle θ can also be said to be the angle formed by the moving direction from the position Xa to the position X1 and the direction in which the groove bottom line CB1 extends.

測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、Ｘ方向に測定部２０を補正移動量Ｍ１移動させて、測定部２０を位置Ｘ１に位置決めする。測定制御部４１は、測定部２０を制御して、光源２１からスリット光ＳＬ６を出射させて、カメラ２２により基準溝４０２の高さデータを取得する。基準溝処理部４２は、測定制御部４１により取得された高さデータから、多項式フィッティング等の回帰分析により、溝形状測定値５０５（図５）のような曲線を求める。基準溝処理部４２は、求めた溝形状測定値５０５をメモリ３５に保存する。 The measurement control unit 41 controls the movement drive unit 27 to move the measurement unit 20 in the X direction by the correction movement amount M1 to position the measurement unit 20 at the position X1. The measurement control unit 41 controls the measurement unit 20 to emit the slit light SL6 from the light source 21, and acquires the height data of the reference groove 402 by the camera 22. The reference groove processing unit 42 obtains a curve as shown in the groove shape measurement value 505 (FIG. 5) from the height data acquired by the measurement control unit 41 by regression analysis such as polynomial fitting. The reference groove processing unit 42 stores the obtained groove shape measurement value 505 in the memory 35.

図６は、スクリューロータのロータ軸３２０を上方から見た平面図である。すなわち、図６は、スクリューロータのロータ軸３２０を＋Ｙ方向から−Ｙ方向に見た図である。図６では、位置Ｚ７に配置された測定部２０（カメラ２２）のＺ方向における視野の中央にＸ軸が設定されている。図１、図６を用いて、ロータ軸処理部４３によるロータ軸３２０の軸形状測定が説明される。 FIG. 6 is a plan view of the rotor shaft 320 of the screw rotor as viewed from above. That is, FIG. 6 is a view of the rotor shaft 320 of the screw rotor viewed from the + Y direction to the −Y direction. In FIG. 6, the X-axis is set at the center of the field of view in the Z direction of the measuring unit 20 (camera 22) arranged at the position Z7. The shaft shape measurement of the rotor shaft 320 by the rotor shaft processing unit 43 will be described with reference to FIGS. 1 and 6.

測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＺ方向に移動させて位置Ｚ７に位置決めする。測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＸ方向に移動させてロータ軸３２０上の任意の位置Ｘｂ（第２測定位置の一例に相当）に位置決めする。測定制御部４１は、測定部２０を制御して、光源２１からスリット光ＳＬｂを出射させて、カメラ２２によりロータ軸３２０の高さデータを測定する。ロータ軸３２０は円柱形状であり、この円柱表面をスリット光ＳＬｂにより斜めに測定している。したがって、高さデータは、楕円形状となる。このため、中心軸ＣＺ上に楕円の頂点（つまりロータ軸３２０の頂上位置）が位置することになる。 The measurement control unit 41 controls the movement drive unit 27 to move the measurement unit 20 in the Z direction and position it at the position Z7. The measurement control unit 41 controls the movement drive unit 27 to move the measurement unit 20 in the X direction and position it at an arbitrary position Xb (corresponding to an example of the second measurement position) on the rotor shaft 320. The measurement control unit 41 controls the measurement unit 20 to emit the slit light SLb from the light source 21, and measures the height data of the rotor shaft 320 by the camera 22. The rotor shaft 320 has a cylindrical shape, and the surface of the cylinder is measured obliquely by the slit light SLb. Therefore, the height data has an elliptical shape. Therefore, the apex of the ellipse (that is, the top position of the rotor shaft 320) is located on the central axis CZ.

上述のように、カメラ２２の撮像データに基づき測定制御部４１により測定された高さデータは、各サンプリング点の離散データである。そこで、ロータ軸処理部４３は、離散データから、多項式フィッティング又は楕円フィッティング等の回帰分析により、軸形状測定値５１０（図６）のような曲線を求める。図６に示される軸形状測定値５１０の横軸（位置）は、スリット光ＳＬｂにおける視野中央ＶＣ２からの距離を表す。ロータ軸処理部４３は、軸形状測定値５１０に基づき、視野中央ＶＣ２と頂上位置ＶＴとのずれ量Ｌ２（第２ずれ量の一例に相当）を算出する。頂上位置ＶＴは、スリット光ＳＬｂを反射するロータ軸３２０における高さが最も高い高さＡＰの位置である。言い換えると、頂上位置ＶＴは、＋Ｙ方向から見てスリット光ＳＬｂと中心軸ＣＺとが交差する点に対応する。 As described above, the height data measured by the measurement control unit 41 based on the image pickup data of the camera 22 is discrete data of each sampling point. Therefore, the rotor shaft processing unit 43 obtains a curve as shown in the shaft shape measurement value 510 (FIG. 6) from the discrete data by regression analysis such as polynomial fitting or ellipse fitting. The horizontal axis (position) of the shaft shape measurement value 510 shown in FIG. 6 represents the distance from the visual field center VC2 in the slit light SLb. The rotor shaft processing unit 43 calculates the deviation amount L2 (corresponding to an example of the second deviation amount) between the visual field center VC2 and the top position VT based on the shaft shape measurement value 510. The top position VT is the position of the highest height AP on the rotor shaft 320 that reflects the slit light SLb. In other words, the top position VT corresponds to the point where the slit light SLb and the central axis CZ intersect when viewed from the + Y direction.

ロータ軸処理部４３は、算出されたずれ量Ｌ２と、メモリ３５に予め保存されている角度θとを用いて、位置Ｘｂから、頂上位置ＶＴと視野中央とが一致する位置Ｘ２（第２基準位置の一例に相当）までの補正移動量Ｍ２（第２補正移動量の一例に相当）を、
Ｍ２＝Ｌ２×ｓｉｎθ
によって算出する。測定制御部４１は、Ｘ方向に測定部２０を補正移動量Ｍ２移動させて、測定部２０を位置Ｘ２に位置決めする。なお、図６では、角度θは、中心軸ＣＺとスリット光ＳＬｂとのなす角度として表されているが、図５、図６から分かるように、図５の角度θと図６の角度θとは同じ大きさである。 The rotor shaft processing unit 43 uses the calculated deviation amount L2 and the angle θ stored in advance in the memory 35 to position X2 (second reference) where the top position VT and the center of the visual field coincide with each other from the position Xb. The corrected movement amount M2 (corresponding to an example of the second corrected movement amount) up to (corresponding to an example of the position),
M2 = L2 × sinθ
Calculated by. The measurement control unit 41 moves the measurement unit 20 in the X direction by the correction movement amount M2, and positions the measurement unit 20 at the position X2. In FIG. 6, the angle θ is represented as an angle formed by the central axis CZ and the slit light SLb, but as can be seen from FIGS. 5 and 6, the angle θ in FIG. 5 and the angle θ in FIG. 6 Are the same size.

図７は、１つの対象溝３０２及びロータ軸３２０の一部を概略的に示す図である。図８は、対象溝３０２の溝形状測定処理で算出される差分値を説明する図である。図９は、傾きの近似直線の一例を示す図である。図１、図７〜図９を用いて、対象溝処理部４４による対象溝３０２の溝形状測定が説明される。 FIG. 7 is a diagram schematically showing a part of one target groove 302 and a rotor shaft 320. FIG. 8 is a diagram illustrating a difference value calculated by the groove shape measurement process of the target groove 302. FIG. 9 is a diagram showing an example of an approximate straight line of inclination. The groove shape measurement of the target groove 302 by the target groove processing unit 44 will be described with reference to FIGS. 1 and 7 to 9.

測定制御部４１は、中心軸ＣＺに沿って（つまりＺ方向において）所定範囲Ｒを設定し、所定範囲Ｒに含まれる複数の測定位置で、測定部２０によって対象溝３０２の溝形状を測定する。これにより、複数の溝形状測定値が得られる。図７の例では、所定範囲Ｒは、位置Ｚ３を中央として、位置Ｚ５と位置Ｚ４との間の範囲になっている。 The measurement control unit 41 sets a predetermined range R along the central axis CZ (that is, in the Z direction), and measures the groove shape of the target groove 302 by the measuring unit 20 at a plurality of measurement positions included in the predetermined range R. .. As a result, a plurality of groove shape measurement values can be obtained. In the example of FIG. 7, the predetermined range R is a range between the position Z5 and the position Z4 with the position Z3 as the center.

図７において、溝底線ＣＢ２は、対象溝３０２の最も低い位置を結ぶ線である。位置Ｚ１で光源２１から点Ｐ３０２を通るスリット光ＳＬ１が出射され、位置Ｚ３で光源２１からスリット光ＳＬ３が出射され、位置Ｚ４で光源２１からスリット光ＳＬ４が出射され、位置Ｚ５で光源２１からスリット光ＳＬ５が出射される。溝底線ＣＢ２上の点Ｐ３０２は、中心軸ＣＺを含むＹ方向に平行な平面でスクリューロータ３００を切断したときに、切断面において対象溝３０２の最も低い点に位置する。 In FIG. 7, the groove bottom line CB2 is a line connecting the lowest positions of the target groove 302. The slit light SL1 passing through the point P302 is emitted from the light source 21 at the position Z1, the slit light SL3 is emitted from the light source 21 at the position Z3, the slit light SL4 is emitted from the light source 21 at the position Z4, and the slit light SL4 is emitted from the light source 21 at the position Z5. Light SL5 is emitted. The point P302 on the groove bottom line CB2 is located at the lowest point of the target groove 302 on the cut surface when the screw rotor 300 is cut on a plane parallel to the Y direction including the central axis CZ.

ここで、所定範囲Ｒに含まれる複数の測定位置で対象溝３０２の形状を測定する理由が説明される。対象溝３０２は、上述のように、中心軸ＣＺ周りに捻れながら螺旋状に形成されている。つまり、図７では、便宜上、溝底線ＣＢ２が直線で示されているが、実際には、溝底線ＣＢ２は、曲線になる。したがって、点Ｐ３０２を通るスリット光ＳＬ１のみが、溝底線ＣＢ２に直交する。すなわち、スリット光ＳＬ３，ＳＬ４，ＳＬ５は、溝底線ＣＢ２に直交しない。このため、位置Ｚ１から中心軸ＣＺに沿って僅かにずれるだけで、測定される対象溝３０２の形状が異なってしまう。したがって、対象溝３０２の形状を測定する際には、測定部２０を位置Ｚ１に正確に位置決めする必要がある。 Here, the reason for measuring the shape of the target groove 302 at a plurality of measurement positions included in the predetermined range R will be described. As described above, the target groove 302 is formed in a spiral shape while being twisted around the central axis CZ. That is, in FIG. 7, for convenience, the groove bottom line CB2 is shown as a straight line, but in reality, the groove bottom line CB2 becomes a curved line. Therefore, only the slit light SL1 passing through the point P302 is orthogonal to the groove bottom line CB2. That is, the slit lights SL3, SL4, SL5 are not orthogonal to the groove bottom line CB2. Therefore, the shape of the target groove 302 to be measured will be different even if it is slightly deviated from the position Z1 along the central axis CZ. Therefore, when measuring the shape of the target groove 302, it is necessary to accurately position the measuring unit 20 at the position Z1.

スクリューロータ３００は、スリット光ＳＬ１により測定されたときの対象溝３０２の形状及び寸法が、基準溝４０２の形状及び寸法に一致するように、設計され製造されている。言い換えると、スクリューロータ３００が、製造誤差無しで設計通りに製造されている場合には、スリット光ＳＬ１により測定されたときの対象溝３０２の形状及び寸法は、基準溝４０２の形状及び寸法に一致する。 The screw rotor 300 is designed and manufactured so that the shape and dimensions of the target groove 302 as measured by the slit light SL1 match the shape and dimensions of the reference groove 402. In other words, when the screw rotor 300 is manufactured as designed without manufacturing error, the shape and dimensions of the target groove 302 as measured by the slit light SL1 match the shape and dimensions of the reference groove 402. do.

位置Ｚ１は、スクリューロータ３００が保持部１２０により保持されて台座部１１０に配置されたときに、ロータ軸３２０の長さ及び対象溝３０２の螺旋形状などの設計値に基づいて特定することは可能である。しかしながら、スクリューロータ３００を台座部１１０に配置するときの位置誤差は不可避的に発生する。このため、測定部２０が設計値に基づいて特定された位置Ｚ３に位置決めされた状態で、スリット光ＳＬ３により対象溝３０２の形状が測定される可能性がある。図７に示されるように、この位置Ｚ３は、位置Ｚ１からずれている。その場合には、基準溝４０２と比較するための対象溝３０２の形状を正確に測定することができない。 The position Z1 can be specified based on design values such as the length of the rotor shaft 320 and the spiral shape of the target groove 302 when the screw rotor 300 is held by the holding portion 120 and arranged on the pedestal portion 110. Is. However, a position error when arranging the screw rotor 300 on the pedestal portion 110 inevitably occurs. Therefore, there is a possibility that the shape of the target groove 302 is measured by the slit light SL3 in a state where the measuring unit 20 is positioned at the position Z3 specified based on the design value. As shown in FIG. 7, this position Z3 deviates from the position Z1. In that case, the shape of the target groove 302 for comparison with the reference groove 402 cannot be accurately measured.

そこで、ユーザは、スクリューロータ３００の設計値で特定される位置（本実施形態では、位置Ｚ３）を中心として、中心軸ＣＺに沿った所定範囲Ｒを設定する。ユーザは、上記誤差を考慮して、位置Ｚ１が所定範囲Ｒに必ず含まれるように所定範囲Ｒを予め決めておく。ユーザは、操作部１５を用いて、決定した所定範囲Ｒの大きさをメモリ３５に予め保存する。本実施形態では、図７に示されるように、所定範囲Ｒは、位置Ｚ３を中心として、−Ｚ方向にδ［ｍｍ］離れた位置Ｚ４と、＋Ｚ方向にδ［ｍｍ］離れた位置Ｚ５と、で規定される範囲に決められている。 Therefore, the user sets a predetermined range R along the central axis CZ centering on the position specified by the design value of the screw rotor 300 (position Z3 in this embodiment). The user determines the predetermined range R in advance so that the position Z1 is always included in the predetermined range R in consideration of the above error. The user uses the operation unit 15 to store the size of the determined predetermined range R in the memory 35 in advance. In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the predetermined range R is a position Z4 separated by δ [mm] in the −Z direction and a position Z5 separated by δ [mm] in the + Z direction with respect to the position Z3. It is determined within the range specified by.

測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、Ｘ方向における位置Ｘ２に位置決めされた測定部２０を、Ｚ方向に（つまり中心軸ＣＺに沿って）移動させ、位置Ｚ３，Ｚ４，Ｚ５を含む所定範囲Ｒのｎ（ｎは３以上の整数）個の測定位置で、測定部２０によって、対象溝３０２の高さデータを測定する。対象溝処理部４４は、対象溝３０２の高さデータから、例えば多項式フィッティング等の回帰分析によって、対象溝３０２のｎ個の溝形状測定値をそれぞれ生成する。対象溝処理部４４は、対象溝３０２のｎ個の溝形状測定値のそれぞれと、スリット光ＳＬ６（図５）により測定された基準溝４０２の溝形状測定値５０５（図５）とのｎ個の差分値ＤＤ−１〜ＤＤ−ｎを算出する。 The measurement control unit 41 controls the movement drive unit 27 to move the measurement unit 20 positioned at the position X2 in the X direction in the Z direction (that is, along the central axis CZ), and the positions Z3, Z4, Z5. The height data of the target groove 302 is measured by the measuring unit 20 at n (n is an integer of 3 or more) measurement positions in a predetermined range R including. The target groove processing unit 44 generates n groove shape measurement values of the target groove 302 from the height data of the target groove 302 by regression analysis such as polynomial fitting. The target groove processing unit 44 has n of each of the n groove shape measurement values of the target groove 302 and the groove shape measurement value 505 (FIG. 5) of the reference groove 402 measured by the slit light SL6 (FIG. 5). The difference values DD-1 to DD-n of are calculated.

図８の差分値を示す図では、黒色で示される線が、差分値ＤＤ−１，ＤＤ−ｍ，ＤＤ−ｎを表し、灰色で示される直線が、差分値ＤＤ−１，ＤＤ−ｍ，ＤＤ−ｎの近似直線を表す。また、スリット光ＳＬ１による溝形状測定値ＳＤ−１、スリット光ＳＬ３による溝形状測定値ＳＤ−ｍ、スリット光ＳＬ５による溝形状測定値ＳＤ−ｎ、スリット光ＳＬ６による溝形状測定値ＳＤ２を示す図において、横軸は、各スリット光に沿った（つまり基準溝４０２の幅方向Ｄ１に沿った）断面上の位置を表し、縦軸は、溝形状の深さを表す。なお、縦軸が溝形状の深さを表しているため、スリット光ＳＬ６による溝形状測定値ＳＤ２は、基準溝４０２の溝形状測定値５０５（図５）と同じものを表しているが、曲線の上下が逆になっている。 In the figure showing the difference value in FIG. 8, the line shown in black represents the difference value DD-1, DD-m, DD-n, and the straight line shown in gray is the difference value DD-1, DD-m, Represents an approximate straight line of DD-n. Further, the figure showing the groove shape measurement value SD-1 by the slit light SL1, the groove shape measurement value SD-m by the slit light SL3, the groove shape measurement value SDn by the slit light SL5, and the groove shape measurement value SD2 by the slit light SL6. In, the horizontal axis represents the position on the cross section along each slit light (that is, along the width direction D1 of the reference groove 402), and the vertical axis represents the depth of the groove shape. Since the vertical axis represents the depth of the groove shape, the groove shape measurement value SD2 by the slit light SL6 represents the same as the groove shape measurement value 505 (FIG. 5) of the reference groove 402, but the curve. Is upside down.

対象溝処理部４４は、ｎ個の差分値ＤＤ−１〜ＤＤ−ｎの近似直線をそれぞれ算出する。対象溝処理部４４は、算出したｎ個の近似直線の傾きをそれぞれ算出する。上述のように、位置Ｚ４で光源２１から出射されたスリット光ＳＬ４、位置Ｚ３で光源２１から出射されたスリット光ＳＬ３、位置Ｚ５で光源２１から出射されたスリット光ＳＬ５は、それぞれ、溝底線ＣＢ２に直交しない。このため、位置Ｚ４、位置Ｚ３、位置Ｚ５においてそれぞれ測定された対象溝３０２の形状及び寸法は、基準溝４０２の形状及び寸法に一致しない。よって、差分値ＤＤ−１、差分値ＤＤ−ｍ、差分値ＤＤ−ｎのそれぞれの近似直線の傾きは、ゼロにならない。 The target groove processing unit 44 calculates approximately straight lines of n difference values DD-1 to DD-n, respectively. The target groove processing unit 44 calculates the slopes of the calculated n approximate straight lines, respectively. As described above, the slit light SL4 emitted from the light source 21 at the position Z4, the slit light SL3 emitted from the light source 21 at the position Z3, and the slit light SL5 emitted from the light source 21 at the position Z5 are the groove bottom lines CB2, respectively. Not orthogonal to. Therefore, the shape and dimensions of the target groove 302 measured at the positions Z4, Z3, and Z5 do not match the shape and dimensions of the reference groove 402. Therefore, the slopes of the approximate straight lines of the difference value DD-1, the difference value DD-m, and the difference value DD-n do not become zero.

対象溝処理部４４は、例えば図９に示されるように、ｎ個の測定位置とｎ個の傾きとの関係を表す傾き近似直線を、多項式フィッティング等の回帰分析によって算出する。図９において、横軸は、Ｚ方向における位置を表し、縦軸は、傾きを表す。図９に示される黒丸（図９の例では１１個）は、ｎ個の測定位置のそれぞれに対応して算出された傾きの算出値を表す。 As shown in FIG. 9, for example, the target groove processing unit 44 calculates a slope approximation straight line representing the relationship between n measurement positions and n slopes by regression analysis such as polynomial fitting. In FIG. 9, the horizontal axis represents the position in the Z direction, and the vertical axis represents the inclination. The black circles (11 in the example of FIG. 9) shown in FIG. 9 represent the calculated values of the slopes calculated corresponding to each of the n measurement positions.

対象溝処理部４４は、算出された近似直線に対して、ｎ個の傾きの算出値が外れ値であるか否かをそれぞれ判定する。外れ値の判定には、スチューデント化残差、残差の標準偏差等の、統計的に外れ値を判定する手法が用いられる。対象溝処理部４４は、いずれかの傾きの算出値が外れ値と判定されると、外れ値と判定された傾きの算出値を除外して、傾きの近似直線を再び算出する。例えば図９において、傾きの算出値ＤＶ１が外れ値と判定されると、対象溝処理部４４は、傾きの算出値ＤＶ１を除外して、傾き近似直線を再び算出する。対象溝処理部４４は、外れ値と判定される傾きの算出値が無くなるまで、これを繰り返す。対象溝処理部４４は、算出された傾き近似直線において、傾きがゼロになるＺ方向の位置Ｚ１を算出する。 The target groove processing unit 44 determines whether or not the calculated values of n slopes are outliers with respect to the calculated approximate straight line. For the determination of outliers, a method for statistically determining outliers such as studentized residuals and standard deviation of residuals is used. When the calculated value of any of the slopes is determined to be an outlier, the target groove processing unit 44 excludes the calculated value of the slope determined to be an outlier and recalculates the approximate straight line of the slope. For example, in FIG. 9, when the calculated slope value DV1 is determined to be an outlier, the target groove processing unit 44 excludes the calculated slope value DV1 and recalculates the slope approximate straight line. The target groove processing unit 44 repeats this until the calculated value of the slope determined to be an outlier disappears. The target groove processing unit 44 calculates the position Z1 in the Z direction where the slope becomes zero in the calculated slope approximation straight line.

測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、対象溝処理部４４により算出された位置Ｚ１に測定部２０を位置決めする。測定制御部４１は、この位置Ｚ１でスリット光ＳＬ１を光源２１から出射させ、カメラ２２によってスリット光ＳＬ１の反射光を撮像させて、対象溝３０２の高さデータを測定する。対象溝処理部４４は、測定された高さデータから、多項式フィッティング等の回帰分析によって、溝形状測定値を生成する。 The measurement control unit 41 controls the movement drive unit 27 to position the measurement unit 20 at the position Z1 calculated by the target groove processing unit 44. The measurement control unit 41 emits the slit light SL1 from the light source 21 at this position Z1, images the reflected light of the slit light SL1 by the camera 22, and measures the height data of the target groove 302. The target groove processing unit 44 generates a groove shape measurement value from the measured height data by regression analysis such as polynomial fitting.

評価処理部４５は、この測定で得られた対象溝３０２の溝形状測定値と、基準溝４０２の溝形状測定値５０５（図５）との差分に基づいて、対象溝３０２の形状を評価する。上述のように、スクリューロータ３００は、スリット光ＳＬ１により測定される対象溝３０２の形状及び寸法が、基準物４００の基準溝４０２の形状及び寸法に一致するように、設計され製造されている。このため、対象溝３０２の溝形状測定値は、理想的には基準溝４０２の溝形状測定値５０５と一致する筈である。しかしながら、実際には、対象溝３０２の加工誤差等に起因して、両者は一致しない。そこで、評価処理部４５は、対象溝３０２の溝形状測定値と、基準溝４０２の溝形状測定値５０５（図５）との差分に基づいて、対象溝３０２の形状を評価する。 The evaluation processing unit 45 evaluates the shape of the target groove 302 based on the difference between the groove shape measurement value of the target groove 302 obtained by this measurement and the groove shape measurement value 505 (FIG. 5) of the reference groove 402. .. As described above, the screw rotor 300 is designed and manufactured so that the shape and dimensions of the target groove 302 measured by the slit light SL1 match the shape and dimensions of the reference groove 402 of the reference object 400. Therefore, the groove shape measurement value of the target groove 302 should ideally match the groove shape measurement value 505 of the reference groove 402. However, in reality, the two do not match due to a machining error of the target groove 302 or the like. Therefore, the evaluation processing unit 45 evaluates the shape of the target groove 302 based on the difference between the groove shape measurement value of the target groove 302 and the groove shape measurement value 505 (FIG. 5) of the reference groove 402.

評価処理部４５は、例えば、対象溝３０２の溝形状測定値と、基準溝４０２の溝形状測定値５０５とにおいて、サンプリング点が対応する高さ同士の差分値を求め、その差分値の統計値（例えば、平均値）を算出する。これによって、評価処理部４５は、対象溝３０２の溝形状測定値と、基準溝４０２の溝形状測定値５０５との差分値の評価値を算出する。評価処理部４５は、評価値が所定の評価基準値以下であれば、対象溝３０２の溝形状が正常と判定し、評価値が評価基準値を超えていれば、対象溝３０２の溝形状が異常と判定する。 For example, the evaluation processing unit 45 obtains a difference value between the heights corresponding to the sampling points in the groove shape measurement value of the target groove 302 and the groove shape measurement value 505 of the reference groove 402, and the statistical value of the difference value. (For example, the average value) is calculated. As a result, the evaluation processing unit 45 calculates the evaluation value of the difference value between the groove shape measurement value of the target groove 302 and the groove shape measurement value 505 of the reference groove 402. If the evaluation value is equal to or less than a predetermined evaluation reference value, the evaluation processing unit 45 determines that the groove shape of the target groove 302 is normal, and if the evaluation value exceeds the evaluation reference value, the groove shape of the target groove 302 is changed. Judged as abnormal.

なお、測定制御部４１及び対象溝処理部４４は、複数の位置において、対象溝３０２の溝形状測定値を生成してもよい。例えば、図２に示される４箇所の対象溝３０２において、それぞれ位置Ｚ１を求めて、４個の対象溝３０２の溝形状測定値を生成してもよい。この場合には、評価処理部４５は、複数の位置それぞれの対象溝３０２の溝形状測定値について評価値を求めてもよい。評価処理部４５は、例えば、全ての評価値が評価基準値以下であれば、対象溝３０２の形状が正常と判定してもよい。 The measurement control unit 41 and the target groove processing unit 44 may generate the groove shape measurement value of the target groove 302 at a plurality of positions. For example, in each of the four target grooves 302 shown in FIG. 2, the position Z1 may be obtained and the groove shape measured values of the four target grooves 302 may be generated. In this case, the evaluation processing unit 45 may obtain an evaluation value for the groove shape measured value of the target groove 302 at each of the plurality of positions. The evaluation processing unit 45 may determine that the shape of the target groove 302 is normal, for example, if all the evaluation values are equal to or less than the evaluation reference value.

図１０〜図１２は、本実施形態の評価装置１００の動作を概略的に示すフローチャートである。図１０は、基準溝４０２の溝形状測定動作を示し、図１１は、ロータ軸３２０の軸形状測定動作を示し、図１２は、対象溝３０２の溝形状測定動作を示す。図１０〜図１２の動作は、例えば操作部１５を用いてユーザにより測定開始が指示されると、開始される。 10 to 12 are flowcharts schematically showing the operation of the evaluation device 100 of the present embodiment. FIG. 10 shows the groove shape measuring operation of the reference groove 402, FIG. 11 shows the shaft shape measuring operation of the rotor shaft 320, and FIG. 12 shows the groove shape measuring operation of the target groove 302. The operation of FIGS. 10 to 12 is started when the user instructs the start of measurement using, for example, the operation unit 15.

図１０のステップＳ１０００において、測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＺ方向に移動させ、基準物４００の上方の位置Ｚ６（図５）に位置決めする。ステップＳ１００５において、測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＸ方向に移動させ、基準溝４０２の上方の位置Ｘａ（図５）に位置決めして、測定部２０により基準溝４０２の高さデータを測定する。ステップＳ１０１０において、基準溝処理部４２は、測定された高さデータに基づいて、基準溝４０２の溝形状測定値５００（図５）を生成する。ステップＳ１０１５において、基準溝処理部４２は、視野中央ＶＣ１と溝底線ＣＢ１とのずれ量Ｌ１を算出する。ステップＳ１０２０において、基準溝処理部４２は、位置Ｘａから、視野中央と溝底線ＣＢ１とが一致する位置Ｘ１までの補正移動量Ｍ１を算出する。 In step S1000 of FIG. 10, the measurement control unit 41 controls the movement drive unit 27 to move the measurement unit 20 in the Z direction and positions it at the position Z6 (FIG. 5) above the reference object 400. In step S1005, the measurement control unit 41 controls the movement drive unit 27 to move the measurement unit 20 in the X direction, positions the measurement unit 20 at the position Xa (FIG. 5) above the reference groove 402, and is positioned by the measurement unit 20. The height data of the reference groove 402 is measured. In step S1010, the reference groove processing unit 42 generates a groove shape measurement value 500 (FIG. 5) of the reference groove 402 based on the measured height data. In step S1015, the reference groove processing unit 42 calculates the deviation amount L1 between the visual field center VC1 and the groove bottom line CB1. In step S1020, the reference groove processing unit 42 calculates the correction movement amount M1 from the position Xa to the position X1 where the center of the visual field and the groove bottom line CB1 coincide.

ステップＳ１０２５において、基準溝処理部４２は、Ｘ方向に測定部２０を補正移動量Ｍ１移動させて、測定部２０を位置Ｘ１に位置決めして、測定部２０により基準溝４０２の高さデータを測定する。ステップＳ１０３０において、基準溝処理部４２は、測定された高さデータに基づいて、基準溝４０２の溝形状測定値５０５（図５）を生成し、生成した溝形状測定値５０５をメモリ３５に保存する。本実施形態において、ステップＳ１０００〜Ｓ１０２５は、第１位置決めステップの一例に相当し、ステップＳ１０２５〜Ｓ１０３０は、基準溝測定ステップの一例に相当する。 In step S1025, the reference groove processing unit 42 moves the measurement unit 20 in the X direction by the correction movement amount M1, positions the measurement unit 20 at the position X1, and measures the height data of the reference groove 402 by the measurement unit 20. do. In step S1030, the reference groove processing unit 42 generates a groove shape measurement value 505 (FIG. 5) of the reference groove 402 based on the measured height data, and stores the generated groove shape measurement value 505 in the memory 35. do. In the present embodiment, steps S1000 to S1025 correspond to an example of the first positioning step, and steps S1025 to S1030 correspond to an example of the reference groove measurement step.

図１１のステップＳ１１００において、測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して測定部２０をＺ方向に移動させてロータ軸３２０上の位置Ｚ７に位置決めする。ステップＳ１１０５において、測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＸ方向に移動させて、ロータ軸３２０上の位置Ｘｂ（図６）に位置決めして、測定部２０によってロータ軸３２０の高さデータを測定する。ステップＳ１１１０において、ロータ軸処理部４３は、測定された高さデータに基づき、軸形状測定値５１０（図６）を生成し、生成した軸形状測定値５１０をメモリ３５に保存する。 In step S1100 of FIG. 11, the measurement control unit 41 controls the movement drive unit 27 to move the measurement unit 20 in the Z direction and positions the measurement unit 20 at the position Z7 on the rotor shaft 320. In step S1105, the measurement control unit 41 controls the movement drive unit 27 to move the measurement unit 20 in the X direction, positions the measurement unit 20 at the position Xb (FIG. 6) on the rotor shaft 320, and is positioned by the measurement unit 20. The height data of the rotor shaft 320 is measured. In step S1110, the rotor shaft processing unit 43 generates a shaft shape measurement value 510 (FIG. 6) based on the measured height data, and stores the generated shaft shape measurement value 510 in the memory 35.

ステップＳ１１１５において、ロータ軸処理部４３は、軸形状測定値５１０に基づき、視野中央ＶＣ２と頂上位置ＶＴとのずれ量Ｌ２を算出する。ステップＳ１１２０において、ロータ軸処理部４３は、位置Ｘｂから、頂上位置ＶＴ（図６）と視野中央（Ｘ軸）とが一致する位置Ｘ２までの補正移動量Ｍ２を算出する。ステップＳ１１２５において、ロータ軸処理部４３は、Ｘ方向に測定部２０を補正移動量Ｍ２移動させて、測定部２０を位置Ｘ２に位置決めする。本実施形態において、ステップＳ１１００〜Ｓ１１２５は、第２位置決めステップの一例に相当する。 In step S1115, the rotor shaft processing unit 43 calculates the deviation amount L2 between the visual field center VC2 and the top position VT based on the shaft shape measurement value 510. In step S1120, the rotor shaft processing unit 43 calculates the corrected movement amount M2 from the position Xb to the position X2 where the top position VT (FIG. 6) and the center of the visual field (X axis) coincide. In step S1125, the rotor shaft processing unit 43 moves the measuring unit 20 in the X direction by the correction movement amount M2, and positions the measuring unit 20 at the position X2. In the present embodiment, steps S1100 to S1125 correspond to an example of the second positioning step.

図１２のステップＳ１２００において、測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＺ方向に移動させ、例えば位置Ｚ５（図７）から位置Ｚ４までの所定範囲Ｒ内のｎ個の測定位置で、測定部２０によって、対象溝３０２の高さデータを測定する。ステップＳ１２０５において、対象溝処理部４４は、対象溝３０２の高さデータから、例えば多項式フィッティング等の回帰分析によって、対象溝３０２のｎ個の溝形状測定値をそれぞれ生成する。ステップＳ１２１０において、対象溝処理部４４は、対象溝３０２のｎ個の溝形状測定値のそれぞれと、基準溝４０２の溝形状測定値５０５とのｎ個の差分値を算出する。 In step S1200 of FIG. 12, the measurement control unit 41 controls the movement drive unit 27 to move the measurement unit 20 in the Z direction, for example, n in a predetermined range R from the position Z5 (FIG. 7) to the position Z4. The height data of the target groove 302 is measured by the measuring unit 20 at each measurement position. In step S1205, the target groove processing unit 44 generates n groove shape measurement values of the target groove 302 from the height data of the target groove 302 by regression analysis such as polynomial fitting. In step S1210, the target groove processing unit 44 calculates n difference values between each of the n groove shape measurement values of the target groove 302 and the groove shape measurement value 505 of the reference groove 402.

ステップＳ１２１５において、対象溝処理部４４は、ｎ個の測定位置での差分値の近似直線をそれぞれ算出する。ステップＳ１２２０において、対象溝処理部４４は、算出したｎ個の近似直線の傾きをそれぞれ算出する。ステップＳ１２２５において、対象溝処理部４４は、傾きの近似直線を算出する。ステップＳ１２３０において、対象溝処理部４４は、算出された近似直線に対して、ｎ個の傾きの算出値が外れ値であるか否かをそれぞれ判定する。いずれかの傾きの算出値が外れ値と判定されると（ステップＳ１２３０でＹＥＳ）、処理はステップＳ１２３５に進む。一方、全ての傾きの算出値が外れ値でないと判定されると（ステップＳ１２３０でＮＯ）、処理はステップＳ１２４０に進む。ステップＳ１２３５において、対象溝処理部４４は、外れ値と判定された傾きの算出値を除外して、処理はステップＳ１２２５に戻る。 In step S1215, the target groove processing unit 44 calculates approximate straight lines of the difference values at the n measurement positions. In step S1220, the target groove processing unit 44 calculates the slopes of the calculated n approximate straight lines. In step S1225, the target groove processing unit 44 calculates an approximate straight line of inclination. In step S1230, the target groove processing unit 44 determines whether or not the calculated values of n slopes are outliers with respect to the calculated approximate straight line. If the calculated value of any of the slopes is determined to be an outlier (YES in step S1230), the process proceeds to step S1235. On the other hand, if it is determined that the calculated values of all the slopes are not outliers (NO in step S1230), the process proceeds to step S1240. In step S1235, the target groove processing unit 44 excludes the calculated value of the slope determined to be an outlier, and the process returns to step S1225.

ステップＳ１２４０において、対象溝処理部４４は、算出された傾きの近似直線において、傾きがゼロになるＺ方向の位置Ｚ１を算出する。ステップＳ１２４５において、測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、位置Ｚ１に測定部２０を位置決めして、対象溝３０２の高さデータを測定する。ステップＳ１２５０において、対象溝処理部４４は、測定された高さデータから、対象溝３０２の溝形状測定値を生成する。ステップＳ１２５５において、評価処理部４５は、対象溝３０２の溝形状測定値と、基準溝４０２の溝形状測定値５０５（図５）との差分に基づいて、対象溝３０２の形状を評価して、図１２の動作は終了する。本実施形態において、ステップＳ１２００〜Ｓ１２４５は、第３位置決めステップの一例に相当し、ステップＳ１２４５〜Ｓ１２５０は、対象溝測定ステップの一例に相当し、ステップＳ１２５５は、評価ステップの一例に相当する。 In step S1240, the target groove processing unit 44 calculates the position Z1 in the Z direction where the slope becomes zero in the calculated slope approximate straight line. In step S1245, the measurement control unit 41 controls the movement drive unit 27 to position the measurement unit 20 at the position Z1 and measure the height data of the target groove 302. In step S1250, the target groove processing unit 44 generates a groove shape measured value of the target groove 302 from the measured height data. In step S1255, the evaluation processing unit 45 evaluates the shape of the target groove 302 based on the difference between the groove shape measurement value of the target groove 302 and the groove shape measurement value 505 (FIG. 5) of the reference groove 402. The operation of FIG. 12 ends. In the present embodiment, steps S1200 to S1245 correspond to an example of a third positioning step, steps S1245 to S1250 correspond to an example of a target groove measurement step, and step S1255 corresponds to an example of an evaluation step.

（基準溝４０２の溝形状測定に関する変形形態）
図１３は、基準物４００及び溝形状測定値を概略的に示す図である。図１４は、ずれ量Ｌ１の近似直線の一例を示す図である。図１５は、図１０に示される基準溝４０２の溝形状測定動作の異なる手順を概略的に示すフローチャートである。図１３〜図１５を用いて、基準溝４０２の形状測定についての変形された実施形態が説明される。 (Deformation form related to groove shape measurement of reference groove 402)
FIG. 13 is a diagram schematically showing the reference object 400 and the groove shape measured values. FIG. 14 is a diagram showing an example of an approximate straight line having a deviation amount L1. FIG. 15 is a flowchart schematically showing different procedures for measuring the groove shape of the reference groove 402 shown in FIG. A modified embodiment of the shape measurement of the reference groove 402 will be described with reference to FIGS. 13-15.

図１５のステップＳ１０００において、測定制御部４１は、図１０と同様に、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＺ方向に移動させて位置Ｚ６に位置決めする。ステップＳ１５００において、測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＸ方向に移動させて基準物４００上の初期位置Ｘ０（図１３）に位置決めして、測定部２０により基準溝４０２の高さデータを測定する。ステップＳ１５０５において、基準溝処理部４２は、測定された高さデータから、多項式フィッティング等の回帰分析によって、基準溝４０２の溝形状測定値５０５−０（図１３）を生成する。ステップＳ１５１０において、基準溝処理部４２は、視野中央と溝底線ＣＢ１とのずれ量Ｌ１を算出してメモリ３５に保存する。 In step S1000 of FIG. 15, the measurement control unit 41 controls the movement drive unit 27 to move the measurement unit 20 in the Z direction and position it at the position Z6 in the same manner as in FIG. In step S1500, the measurement control unit 41 controls the movement drive unit 27, moves the measurement unit 20 in the X direction, positions the measurement unit 20 at the initial position X0 (FIG. 13) on the reference object 400, and causes the measurement unit 20 to position the measurement unit 20 at the initial position X0 (FIG. 13). The height data of the reference groove 402 is measured. In step S1505, the reference groove processing unit 42 generates a groove shape measured value 505-0 (FIG. 13) of the reference groove 402 by regression analysis such as polynomial fitting from the measured height data. In step S1510, the reference groove processing unit 42 calculates the deviation amount L1 between the center of the visual field and the groove bottom line CB1 and stores it in the memory 35.

ステップＳ１５１５において、測定制御部４１は、測定部２０がＸ０＋ΔＸ×Ｎまで移動したか否かを判定する。測定部２０がＸ０＋ΔＸ×Ｎまで移動していなければ（ステップＳ１５１５でＮＯ）、処理はステップＳ１５２０に進む。一方、測定部２０がＸ０＋ΔＸ×Ｎまで移動していれば（ステップＳ１５１５でＹＥＳ）、処理はステップＳ１５２５に進む。このとき、測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０を停止してもよい。 In step S1515, the measurement control unit 41 determines whether or not the measurement unit 20 has moved to X0 + ΔX × N. If the measuring unit 20 has not moved to X0 + ΔX × N (NO in step S1515), the process proceeds to step S1520. On the other hand, if the measuring unit 20 has moved to X0 + ΔX × N (YES in step S1515), the process proceeds to step S1525. At this time, the measurement control unit 41 may control the movement drive unit 27 to stop the measurement unit 20.

ステップＳ１５２０において、測定制御部４１は、測定部２０をＸ方向にΔＸ移動して測定部２０により基準溝４０２の高さデータを測定する。その後、処理はステップＳ１５０５に戻る。測定部２０が位置Ｘ０＋ΔＸ×Ｎまで移動したときに、ステップＳ１５０５において、基準溝処理部４２は、溝形状測定値５０５−Ｎ（図１３）を生成する。このようにして、（Ｎ＋１）個の測定位置における（Ｎ＋１）個の溝形状測定値５０５−０〜５０５−Ｎが生成される。 In step S1520, the measurement control unit 41 moves the measurement unit 20 by ΔX in the X direction and measures the height data of the reference groove 402 by the measurement unit 20. After that, the process returns to step S1505. When the measuring unit 20 moves to the position X0 + ΔX × N, in step S1505, the reference groove processing unit 42 generates the groove shape measured value 505-N (FIG. 13). In this way, (N + 1) groove shape measured values 505 to 505-N at (N + 1) measurement positions are generated.

ステップＳ１５２５において、基準溝処理部４２は、ずれ量Ｌ１の近似直線Ｌ１＝ａＸ＋ｂ（図１４）を算出する。ステップＳ１５３０において、基準溝処理部４２は、算出された近似直線に対して、（Ｎ＋１）個のずれ量Ｌ１の算出値が外れ値であるか否かをそれぞれ判定する。いずれかのずれ量Ｌ１の算出値が外れ値と判定されると（ステップＳ１５３０でＹＥＳ）、処理はステップＳ１５３５に進む。一方、全てのずれ量Ｌ１の算出値が外れ値でないと判定されると（ステップＳ１５３０でＮＯ）、処理はステップＳ１５４０に進む。 In step S1525, the reference groove processing unit 42 calculates an approximate straight line L1 = aX + b (FIG. 14) with a deviation amount L1. In step S1530, the reference groove processing unit 42 determines whether or not the calculated value of the deviation amount L1 of (N + 1) pieces is an outlier with respect to the calculated approximate straight line. If any of the calculated values of the deviation amount L1 is determined to be an outlier (YES in step S1530), the process proceeds to step S1535. On the other hand, if it is determined that all the calculated values of the deviation amount L1 are not outliers (NO in step S1530), the process proceeds to step S1540.

ステップＳ１５３５において、基準溝処理部４２は、外れ値と判定されたずれ量Ｌ１の算出値を除外して、処理はステップＳ１５２５に戻る。例えば、図１４のずれ量Ｌ１の算出値ＤＶ２が外れ値と判定されると、基準溝処理部４２は、この算出値ＤＶ２を除外して（ステップＳ１５３５）、ずれ量Ｌ１の近似直線Ｌ１＝ａＸ＋ｂ（図１４）を算出する（ステップＳ１５２５）。 In step S1535, the reference groove processing unit 42 excludes the calculated value of the deviation amount L1 determined to be an outlier, and the processing returns to step S1525. For example, when the calculated value DV2 of the deviation amount L1 in FIG. 14 is determined to be an outlier, the reference groove processing unit 42 excludes this calculated value DV2 (step S1535), and the approximate straight line L1 = aX + b of the deviation amount L1. (FIG. 14) is calculated (step S1525).

ステップＳ１５４０において、基準溝処理部４２は、算出された近似直線Ｌ１＝ａＸ＋ｂにおいて、ずれ量Ｌ１がゼロになるＸ方向の位置Ｘ１＝−ｂ／ａを算出する。続くステップＳ１０２５，Ｓ１０３０は、それぞれ、図１０のステップＳ１０２５，Ｓ１０３０と同じである。この実施形態において、図１５のステップＳ１０００〜Ｓ１０２５は、第１位置決めステップの一例に相当し、図１７の近似直線Ｌ１は、第１ずれ近似直線の一例に相当する。 In step S1540, the reference groove processing unit 42 calculates the position X1 = −b / a in the X direction in which the deviation amount L1 becomes zero in the calculated approximate straight line L1 = aX + b. Subsequent steps S1025 and S1030 are the same as steps S1025 and S1030 in FIG. 10, respectively. In this embodiment, steps S1000 to S1025 in FIG. 15 correspond to an example of the first positioning step, and the approximate straight line L1 in FIG. 17 corresponds to an example of the first deviation approximate straight line.

上記実施形態の図５、図１０で説明された手法では、測定値のばらつき等により、ずれ量Ｌ１の測定誤差が大きくなり、所望の測定精度が得られない可能性がある。これに対して、図１３〜図１５の実施形態では、初期位置Ｘ０から、ΔＸピッチでＸ＝Ｘ０＋ΔＸ×Ｎまで測定部２０を移動し、各測定位置で基準溝４０２の溝形状測定値を生成し、溝底線ＣＢ１と視野中央とのずれ量Ｌ１を算出している。これらのずれ量Ｌ１の算出値をプロットすると、図１４に示されるように、ずれ量Ｌ１は、測定部２０のＸ方向における移動量に比例する。このずれ量Ｌ１の算出値に対する近似直線を算出し、ずれ量Ｌ１がゼロになる位置Ｘ１を計算することで、視野中央と溝底線ＣＢ１とが一致するＸ方向の位置を特定することができる。外れ値の判定手法は、上記実施形態と同様に行えばよい。 In the method described with reference to FIGS. 5 and 10 of the above-described embodiment, the measurement error of the deviation amount L1 becomes large due to variations in the measured values and the like, and there is a possibility that the desired measurement accuracy cannot be obtained. On the other hand, in the embodiment of FIGS. 13 to 15, the measuring unit 20 is moved from the initial position X0 to X = X0 + ΔX × N at the ΔX pitch, and the groove shape measured value of the reference groove 402 is generated at each measuring position. Then, the deviation amount L1 between the groove bottom line CB1 and the center of the visual field is calculated. When these calculated values of the deviation amount L1 are plotted, as shown in FIG. 14, the deviation amount L1 is proportional to the movement amount of the measuring unit 20 in the X direction. By calculating an approximate straight line with respect to the calculated value of the deviation amount L1 and calculating the position X1 at which the deviation amount L1 becomes zero, it is possible to specify the position in the X direction where the center of the visual field and the groove bottom line CB1 coincide. The method for determining the outliers may be the same as in the above embodiment.

（ロータ軸３２０の軸形状測定に関する変形形態）
図１６は、ロータ軸３２０及び軸形状測定値を概略的に示す図である。図１７は、ずれ量Ｌ２の近似直線の一例を示す図である。図１８は、図１１に示されるロータ軸３２０の軸形状測定動作の異なる手順を概略的に示すフローチャートである。図１６〜図１８を用いて、ロータ軸処理部４３によるロータ軸３２０の軸形状測定についての変形された実施形態が説明される。 (Deformed form related to shaft shape measurement of rotor shaft 320)
FIG. 16 is a diagram schematically showing a rotor shaft 320 and shaft shape measured values. FIG. 17 is a diagram showing an example of an approximate straight line having a deviation amount L2. FIG. 18 is a flowchart schematically showing different procedures for measuring the shaft shape of the rotor shaft 320 shown in FIG. A modified embodiment of the shaft shape measurement of the rotor shaft 320 by the rotor shaft processing unit 43 will be described with reference to FIGS. 16 to 18.

図１８のステップＳ１１００において、測定制御部４１は、図１１と同様に、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＺ方向に移動させて位置Ｚ７に位置決めする。ステップＳ１８００において、測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＸ方向に移動させてロータ軸３２０上の初期位置Ｘ３（図１６）に位置決めして、測定部２０によりロータ軸３２０の高さデータを測定する。ステップＳ１８０５において、ロータ軸処理部４３は、測定された高さデータから、多項式フィッティング等の回帰分析によって、ロータ軸３２０の軸形状測定値５１０−０（図１６）を生成する。ステップＳ１８１０において、ロータ軸処理部４３は、頂上位置と視野中央とのずれ量Ｌ２を算出してメモリ３５に保存する。 In step S1100 of FIG. 18, the measurement control unit 41 controls the movement drive unit 27 to move the measurement unit 20 in the Z direction and position it at the position Z7 in the same manner as in FIG. In step S1800, the measurement control unit 41 controls the movement drive unit 27, moves the measurement unit 20 in the X direction, positions it at the initial position X3 (FIG. 16) on the rotor shaft 320, and causes the measurement unit 20 to position the measurement unit 20 at the initial position X3 (FIG. 16). The height data of the rotor shaft 320 is measured. In step S1805, the rotor shaft processing unit 43 generates a shaft shape measured value 510-0 (FIG. 16) of the rotor shaft 320 from the measured height data by regression analysis such as polynomial fitting. In step S1810, the rotor shaft processing unit 43 calculates the deviation amount L2 between the top position and the center of the visual field and stores it in the memory 35.

ステップＳ１８１５において、測定制御部４１は、測定部２０がＸ３＋ΔＸｋ×Ｍまで移動したか否かを判定する。測定部２０がＸ３＋ΔＸｋ×Ｍまで移動していなければ（ステップＳ１８１５でＮＯ）、処理はステップＳ１８２０に進む。一方、測定部２０がＸ３＋ΔＸｋ×Ｍまで移動していれば（ステップＳ１８１５でＹＥＳ）、処理はステップＳ１８２５に進む。このとき、測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０を停止してもよい。 In step S1815, the measurement control unit 41 determines whether or not the measurement unit 20 has moved to X3 + ΔXk × M. If the measuring unit 20 has not moved to X3 + ΔXk × M (NO in step S1815), the process proceeds to step S1820. On the other hand, if the measuring unit 20 has moved to X3 + ΔXk × M (YES in step S1815), the process proceeds to step S1825. At this time, the measurement control unit 41 may control the movement drive unit 27 to stop the measurement unit 20.

ステップＳ１８２０において、測定制御部４１は、測定部２０をＸ方向にΔＸｋ移動して測定部２０によりロータ軸３２０の高さデータを測定する。その後、処理はステップＳ１８０５に戻る。測定部２０が位置Ｘ３＋ΔＸｋ×Ｍまで移動したときに、ステップＳ１８０５において、ロータ軸処理部４３は、軸形状測定値５１０−Ｍ（図１６）を生成する。このようにして、（Ｍ＋１）個の測定位置における（Ｍ＋１）個の軸形状測定値５１０−０〜５１０−Ｍが生成される。 In step S1820, the measurement control unit 41 moves the measurement unit 20 by ΔXk in the X direction and measures the height data of the rotor shaft 320 by the measurement unit 20. After that, the process returns to step S1805. When the measuring unit 20 moves to the position X3 + ΔXk × M, in step S1805, the rotor shaft processing unit 43 generates the shaft shape measured value 510-M (FIG. 16). In this way, (M + 1) shaft shape measured values 510- to 510-M at (M + 1) measurement positions are generated.

ステップＳ１８２５において、ロータ軸処理部４３は、多項式フィッティング等の回帰分析によって、ずれ量Ｌ２の近似直線Ｌ２＝ｃＸ＋ｄ（図１７）を算出する。ステップＳ１８３０において、ロータ軸処理部４３は、算出された近似直線に対して、（Ｍ＋１）個のずれ量Ｌ２の算出値が外れ値であるか否かをそれぞれ判定する。いずれかのずれ量Ｌ２の算出値が外れ値と判定されると（ステップＳ１８３０でＹＥＳ）、処理はステップＳ１８３５に進む。一方、全てのずれ量Ｌ２の算出値が外れ値でないと判定されると（ステップＳ１８３０でＮＯ）、処理はステップＳ１８４０に進む。 In step S1825, the rotor shaft processing unit 43 calculates an approximate straight line L2 = cX + d (FIG. 17) with a deviation amount L2 by regression analysis such as polynomial fitting. In step S1830, the rotor shaft processing unit 43 determines whether or not the calculated value of the deviation amount L2 of (M + 1) pieces is an outlier with respect to the calculated approximate straight line. When any of the calculated values of the deviation amount L2 is determined to be an outlier (YES in step S1830), the process proceeds to step S1835. On the other hand, if it is determined that all the calculated values of the deviation amount L2 are not outliers (NO in step S1830), the process proceeds to step S1840.

ステップＳ１８３５において、ロータ軸処理部４３は、外れ値と判定されたずれ量Ｌ２の算出値を除外して、処理はステップＳ１８２５に戻る。例えば、図１７のずれ量Ｌ２の算出値ＤＶ３が外れ値と判定されると、ロータ軸処理部４３は、この算出値ＤＶ３を除外して（ステップＳ１８３５）、ずれ量Ｌ２の近似直線Ｌ２＝ｃＸ＋ｄ（図１７）を算出する（ステップＳ１８２５）。 In step S1835, the rotor shaft processing unit 43 excludes the calculated value of the deviation amount L2 determined to be an outlier, and the processing returns to step S1825. For example, when the calculated value DV3 of the deviation amount L2 in FIG. 17 is determined to be an outlier, the rotor shaft processing unit 43 excludes this calculated value DV3 (step S1835), and the approximate straight line L2 = cX + d of the deviation amount L2. (FIG. 17) is calculated (step S1825).

ステップＳ１８４０において、ロータ軸処理部４３は、算出された近似直線Ｌ２＝ｃＸ＋ｄにおいて、ずれ量Ｌ２がゼロになるＸ方向の位置Ｘ２＝−ｄ／ｃ（図１７）を算出する。続くステップＳ１１２５は、図１１のステップＳ１１２５と同じである。この実施形態において、図１８のステップＳ１１００〜Ｓ１１２５は、第２位置決めステップの一例に相当し、図１７の近似直線Ｌ２は、第２ずれ近似直線の一例に相当する。 In step S1840, the rotor shaft processing unit 43 calculates the position X2 = −d / c (FIG. 17) in the X direction in which the deviation amount L2 becomes zero in the calculated approximate straight line L2 = cX + d. Subsequent step S1125 is the same as step S1125 in FIG. In this embodiment, steps S1100 to S1125 in FIG. 18 correspond to an example of the second positioning step, and the approximate straight line L2 in FIG. 17 corresponds to an example of the second deviation approximate straight line.

上記実施形態の図６、図１１で説明された手法では、測定値のばらつき等により、ずれ量Ｌ２の測定誤差が大きくなり、所望の測定精度が得られない可能性がある。これに対して、図１６〜図１８の実施形態では、初期位置Ｘ３から、ΔＸｋピッチでＸ＝Ｘ３＋ΔＸｋ×Ｍまで測定部２０を移動し、各測定位置でロータ軸３２０の軸形状測定値を生成し、頂上位置と視野中央とのずれ量Ｌ２を算出している。これらのずれ量Ｌ２の算出値をプロットすると、図１７に示されるように、ずれ量Ｌ２は、測定部２０のＸ方向における移動量に比例する。このずれ量Ｌ２の算出値に対する近似直線を算出し、ずれ量Ｌ２がゼロになる位置Ｘ２を計算することで、頂上位置と視野中央とが一致するＸ方向の位置を特定することができる。外れ値の判定手法は、上記実施形態と同様に行えばよい。 In the method described with reference to FIGS. 6 and 11 of the above-described embodiment, the measurement error of the deviation amount L2 becomes large due to variations in the measured values and the like, and there is a possibility that the desired measurement accuracy cannot be obtained. On the other hand, in the embodiment of FIGS. 16 to 18, the measuring unit 20 is moved from the initial position X3 to X = X3 + ΔXk × M at the ΔXk pitch, and the shaft shape measured value of the rotor shaft 320 is generated at each measuring position. Then, the amount of deviation L2 between the top position and the center of the visual field is calculated. When these calculated values of the deviation amount L2 are plotted, as shown in FIG. 17, the deviation amount L2 is proportional to the movement amount of the measuring unit 20 in the X direction. By calculating an approximate straight line with respect to the calculated value of the deviation amount L2 and calculating the position X2 at which the deviation amount L2 becomes zero, the position in the X direction where the top position and the center of the visual field coincide with each other can be specified. The method for determining the outliers may be the same as in the above embodiment.

（ロータ軸３２０の軸形状測定に関する別の変形形態）
図１９は、ロータ軸３２０及び軸形状測定値を概略的に示す図である。図２０は、傾きＧＲの近似直線の一例を示す図である。図２１は、図１１に示されるロータ軸３２０の軸形状測定動作の更に異なる手順を概略的に示すフローチャートである。図１９〜図２１を用いて、ロータ軸処理部４３によるロータ軸３２０の軸形状測定についての更に変形された実施形態が説明される。 (Another deformation form related to the shaft shape measurement of the rotor shaft 320)
FIG. 19 is a diagram schematically showing a rotor shaft 320 and shaft shape measured values. FIG. 20 is a diagram showing an example of an approximate straight line of the inclination GR. FIG. 21 is a flowchart schematically showing a further different procedure of the shaft shape measuring operation of the rotor shaft 320 shown in FIG. 19 to 21 show a further modified embodiment of the shaft shape measurement of the rotor shaft 320 by the rotor shaft processing unit 43.

図２１のステップＳ１１００において、測定制御部４１は、図１１と同様に、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＺ方向に移動させて位置Ｚ７に位置決めする。ステップＳ１８００において、測定制御部４１は、図１８と同様に、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＸ方向に移動させてロータ軸３２０上の初期位置Ｘ３（図１９）に位置決めして、測定部２０によりロータ軸３２０の高さデータ５１５−０（図１９）を測定する。 In step S1100 of FIG. 21, the measurement control unit 41 controls the movement drive unit 27 to move the measurement unit 20 in the Z direction and position it at the position Z7, as in FIG. In step S1800, the measurement control unit 41 controls the movement drive unit 27 to move the measurement unit 20 in the X direction and positions it at the initial position X3 (FIG. 19) on the rotor shaft 320, as in FIG. Then, the height data 515-0 (FIG. 19) of the rotor shaft 320 is measured by the measuring unit 20.

ステップＳ２１００において、ロータ軸処理部４３は、測定された高さデータをＸ軸に関して左右反転した左右反転データ５２０−０（図１９）を算出する。ステップＳ２１０５において、ロータ軸処理部４３は、高さデータから左右反転データを減算して差分値を算出する。ステップＳ２１１０において、ロータ軸処理部４３は、多項式フィッティング等の回帰分析によって、差分値の近似直線５２５−０（図１９）を算出する。ステップＳ２１１５において、ロータ軸処理部４３は、算出された近似直線に対して、差分値が外れ値であるか否かをそれぞれ判定する。いずれかの差分値が外れ値と判定されると（ステップＳ２１１５でＹＥＳ）、処理はステップＳ２１２０に進む。一方、全ての差分値が外れ値でないと判定されると（ステップＳ２１１５でＮＯ）、処理はステップＳ２１２５に進む。ステップＳ２１２０において、ロータ軸処理部４３は、外れ値と判定された差分値を除外して、処理はステップＳ２１１０に戻る。 In step S2100, the rotor shaft processing unit 43 calculates left-right inverted data 520-0 (FIG. 19) in which the measured height data is inverted left-right with respect to the X-axis. In step S2105, the rotor shaft processing unit 43 subtracts the left-right inversion data from the height data to calculate the difference value. In step S2110, the rotor axis processing unit 43 calculates an approximate straight line 525-0 (FIG. 19) of the difference value by regression analysis such as polynomial fitting. In step S2115, the rotor shaft processing unit 43 determines whether or not the difference value is an outlier with respect to the calculated approximate straight line. If any of the difference values is determined to be an outlier (YES in step S2115), the process proceeds to step S2120. On the other hand, if it is determined that all the difference values are not outliers (NO in step S2115), the process proceeds to step S2125. In step S2120, the rotor shaft processing unit 43 excludes the difference value determined to be an outlier, and the processing returns to step S2110.

ステップＳ２１２５において、ロータ軸処理部４３は、算出された近似直線５２５−０（図１９）の傾きＧＲを算出してメモリ３５に保存する。ステップＳ２１３０において、測定制御部４１は、測定部２０がＸ３＋ΔＸｋ×Ｍまで移動したか否かを判定する。測定部２０がＸ３＋ΔＸｋ×Ｍまで移動していなければ（ステップＳ２１３０でＮＯ）、処理はステップＳ２１３５に進む。一方、測定部２０がＸ３＋ΔＸｋ×Ｍまで移動していれば（ステップＳ２１３０でＹＥＳ）、処理はステップＳ２１４０に進む。このとき、測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０を停止してもよい。 In step S2125, the rotor shaft processing unit 43 calculates the slope GR of the calculated approximate straight line 525-0 (FIG. 19) and stores it in the memory 35. In step S2130, the measurement control unit 41 determines whether or not the measurement unit 20 has moved to X3 + ΔXk × M. If the measuring unit 20 has not moved to X3 + ΔXk × M (NO in step S2130), the process proceeds to step S2135. On the other hand, if the measuring unit 20 has moved to X3 + ΔXk × M (YES in step S2130), the process proceeds to step S2140. At this time, the measurement control unit 41 may control the movement drive unit 27 to stop the measurement unit 20.

ステップＳ２１３５において、測定制御部４１は、測定部２０をＸ方向にΔＸｋ移動して測定部２０によりロータ軸３２０の高さデータを測定する。その後、処理はステップＳ２１００に戻る。測定部２０が位置Ｘ３＋ΔＸｋ×Ｍまで移動したときに、ステップＳ２１３５において、ロータ軸処理部４３は、ロータ軸３２０の高さデータ５１５−Ｍ（図１９）を測定する。続くステップＳ２１００において、ロータ軸処理部４３は、左右反転データ５２０−Ｍ（図１９）を算出する。続くステップＳ２１０５の次のステップＳ２１１０において、ロータ軸処理部４３は、差分値の近似直線５２５−Ｍ（図１９）を算出する。そして、ステップＳ２１２５において、ロータ軸処理部４３は、差分値の近似直線５２５−Ｍ（図１９）の傾きＧＲを算出する。このようにして、（Ｍ＋１）個の測定位置における（Ｍ＋１）個の近似直線５２５−０〜５２５−Ｍが算出され、それぞれの傾きＧＲが算出される。 In step S2135, the measurement control unit 41 moves the measurement unit 20 by ΔXk in the X direction and measures the height data of the rotor shaft 320 by the measurement unit 20. After that, the process returns to step S2100. When the measuring unit 20 moves to the position X3 + ΔXk × M, in step S2135, the rotor shaft processing unit 43 measures the height data 515-M (FIG. 19) of the rotor shaft 320. In the following step S2100, the rotor shaft processing unit 43 calculates the left-right inversion data 520-M (FIG. 19). In the step S2110 following the step S2105, the rotor shaft processing unit 43 calculates an approximate straight line 525-M (FIG. 19) of the difference value. Then, in step S2125, the rotor shaft processing unit 43 calculates the slope GR of the approximate straight line 525-M (FIG. 19) of the difference value. In this way, (M + 1) approximate straight lines 525 to 525-M at (M + 1) measurement positions are calculated, and the respective slope GRs are calculated.

ステップＳ２１４０において、ロータ軸処理部４３は、多項式フィッティング等の回帰分析によって、傾きＧＲの近似直線ＧＲ＝ｐＸ＋ｑ（図２０）を算出する。ステップＳ２１４５において、ロータ軸処理部４３は、算出された近似直線に対して、（Ｍ＋１）個の傾きＧＲの算出値が外れ値であるか否かをそれぞれ判定する。いずれかの傾きＧＲの算出値が外れ値と判定されると（ステップＳ２１４５でＹＥＳ）、処理はステップＳ２１５０に進む。一方、全ての傾きＧＲの算出値が外れ値でないと判定されると（ステップＳ２１４５でＮＯ）、処理はステップＳ２１５５に進む。 In step S2140, the rotor shaft processing unit 43 calculates an approximate straight line GR = pX + q (FIG. 20) of the slope GR by regression analysis such as polynomial fitting. In step S2145, the rotor shaft processing unit 43 determines whether or not the calculated values of (M + 1) slope GRs are outliers with respect to the calculated approximate straight line. If any of the calculated values of the slope GR is determined to be an outlier (YES in step S2145), the process proceeds to step S2150. On the other hand, if it is determined that all the calculated values of the slope GR are not outliers (NO in step S2145), the process proceeds to step S2155.

ステップＳ２１５０において、ロータ軸処理部４３は、外れ値と判定された傾きＧＲの算出値を除外して、処理はステップＳ２１４０に戻る。例えば、図２０の傾きＧＲの算出値ＤＶ４が外れ値と判定されると、ロータ軸処理部４３は、この算出値ＤＶ４を除外して（ステップＳ２１５０）、傾きＧｒの近似直線ＧＲ＝ｐＸ＋ｑ（図２０）を算出する（ステップＳ２１４０）。 In step S2150, the rotor shaft processing unit 43 excludes the calculated value of the inclination GR determined to be an outlier, and the processing returns to step S2140. For example, when the calculated value DV4 of the inclination GR in FIG. 20 is determined to be an outlier, the rotor shaft processing unit 43 excludes this calculated value DV4 (step S2150), and the approximate straight line GR = pX + q of the inclination Gr (FIG. 20). 20) is calculated (step S2140).

ステップＳ２１５５において、ロータ軸処理部４３は、算出された近似直線ＧＲ＝ｐＸ＋ｑにおいて、傾きＧＲがゼロになるＸ方向の位置Ｘ２＝−ｑ／ｐ（図２０）を算出する。続くステップＳ１１２５は、図１１のステップＳ１１２５と同じである。この実施形態において、図２１のステップＳ１１００〜Ｓ１１２５は、第２位置決めステップの一例に相当し、図１９の近似直線５２５−０，５２５−Ｍは、差分近似直線の一例に相当し、図２０の近似直線ＧＲは、傾き近似直線の一例に相当する。 In step S2155, the rotor shaft processing unit 43 calculates the position X2 = −q / p (FIG. 20) in the X direction at which the inclination GR becomes zero in the calculated approximate straight line GR = pX + q. Subsequent step S1125 is the same as step S1125 in FIG. In this embodiment, steps S110 to S1125 in FIG. 21 correspond to an example of the second positioning step, and the approximate straight lines 525-0,525-M in FIG. 19 correspond to an example of the difference approximate straight line, and FIG. The approximate straight line GR corresponds to an example of a slope approximate straight line.

上記実施形態の図６、図１１で説明された手法では、測定値のばらつき等により、ずれ量Ｌ２の測定誤差が大きくなり、所望の測定精度が得られない可能性がある。これに対して、図１９〜図２１の実施形態では、初期位置Ｘ３から、ΔＸｋピッチでＸ＝Ｘ３＋ΔＸｋ×Ｍまで測定部２０を移動し、各測定位置においてロータ軸３２０の高さデータを測定する。上述のように、ロータ軸３２０が円柱形状であるので、高さデータは楕円形状になる。したがって、高さデータと、高さデータを左右反転した左右反転データとの差分値を算出すると直線形状になる。例えば、視野中央と中心軸ＣＺとが一致する位置Ｘ２（図１９）においては、高さデータ５１５−Ｃ（図１９）と左右反転データ５２０−Ｃ（図１９）との楕円形状は、それぞれ、左右対称になるため、差分値の近似直線５２５−Ｃ（図１９）の傾きはゼロになる。 In the method described with reference to FIGS. 6 and 11 of the above-described embodiment, the measurement error of the deviation amount L2 becomes large due to variations in the measured values and the like, and there is a possibility that the desired measurement accuracy cannot be obtained. On the other hand, in the embodiment of FIGS. 19 to 21, the measuring unit 20 is moved from the initial position X3 to X = X3 + ΔXk × M at a ΔXk pitch, and the height data of the rotor shaft 320 is measured at each measuring position. .. As described above, since the rotor shaft 320 has a cylindrical shape, the height data has an elliptical shape. Therefore, when the difference value between the height data and the left-right inverted data obtained by inverting the height data is calculated, a linear shape is obtained. For example, at the position X2 (FIG. 19) where the center of the visual field and the central axis CZ coincide, the elliptical shapes of the height data 515-C (FIG. 19) and the left-right inverted data 520-C (FIG. 19) are respectively. Since it is symmetrical, the slope of the approximate straight line 525-C (FIG. 19) of the difference value becomes zero.

各測定位置において、差分値の近似直線の傾きＧＲを計算し、傾きＧＲをプロットすると、図２０に示されるような近似直線ＧＲ＝ｐＸ＋ｑを算出することができる。よって、この近似直線ＧＲがゼロとなる位置Ｘ２＝−ｑ／ｐを計算することで、頂上位置と視野中央とが一致するＸ方向の位置を特定することができる。外れ値の判定手法は、上記実施形態と同様に行えばよい。 By calculating the slope GR of the approximate straight line of the difference value at each measurement position and plotting the slope GR, the approximate straight line GR = pX + q as shown in FIG. 20 can be calculated. Therefore, by calculating the position X2 = −q / p at which the approximate straight line GR becomes zero, it is possible to specify the position in the X direction where the top position and the center of the visual field coincide. The method for determining the outliers may be the same as in the above embodiment.

（上記各実施形態の効果）
図２２は、上記各実施形態の効果を説明する図である。図２３は、上記各実施形態を用いない場合の課題を説明する図である。図２２には、基準物４００と、スクリューロータ３００のロータ軸３２０及び対象溝３０２と、が示されている。一方、図２３には、基準物４００と、スクリューロータ３００の対象溝３０２と、が示されており、ロータ軸３２０は示されていない。 (Effects of each of the above embodiments)
FIG. 22 is a diagram illustrating the effects of each of the above embodiments. FIG. 23 is a diagram illustrating a problem when each of the above embodiments is not used. FIG. 22 shows the reference object 400, the rotor shaft 320 of the screw rotor 300, and the target groove 302. On the other hand, FIG. 23 shows the reference object 400 and the target groove 302 of the screw rotor 300, but does not show the rotor shaft 320.

図２３において、本来であれば、測定部２０が位置Ｚ２に位置決めされて、溝底線ＣＢ１と中心軸ＣＺとが交差する点を通るスリット光ＳＬ２によって測定が行われて、基準溝４０２の溝形状測定値６００が生成されることが望まれる。そして、測定部２０がＺ方向に移動し、測定部２０が位置Ｚ１に位置決めされて、溝底線ＣＢ２と中心軸ＣＺとが交差する点を通るスリット光ＳＬ１によって測定が行われて、対象溝３０２の溝形状測定値６１０が生成されることが望まれる。この場合には、ロータ軸３２０の軸形状の測定は不要である。 In FIG. 23, originally, the measuring unit 20 is positioned at the position Z2, and the measurement is performed by the slit light SL2 passing through the point where the groove bottom line CB1 and the central axis CZ intersect, and the groove shape of the reference groove 402 is obtained. It is hoped that the measured value 600 will be generated. Then, the measuring unit 20 moves in the Z direction, the measuring unit 20 is positioned at the position Z1, and the measurement is performed by the slit light SL1 passing through the point where the groove bottom line CB2 and the central axis CZ intersect, and the target groove 302 is performed. It is desired that the groove shape measurement value 610 of the above is generated. In this case, it is not necessary to measure the shaft shape of the rotor shaft 320.

しかしながら、実際には、基準物４００がスクリューロータ３００のロータ軸３２０（例えば図４）に載せられたときに、基準溝４０２の位置ずれが生じることがあり得る。例えば、図３に示される基準物４００を製造する際に、凹部４０６が基準溝４０２に対してＸ方向にずれて製造されると、基準溝４０２の位置が、中心軸ＣＺに対してＸ方向にずれてしまう。また、基準物４００に対するカメラ２２の位置ずれによって、カメラ２２の視野中央の位置が基準溝４０２の溝底線ＣＢ１の中心からずれることもあり得る。つまり、カメラ２２の視野中央の位置が、位置Ｚ２から位置Ｚ２ａにずれることもあり得る。 However, in practice, when the reference object 400 is placed on the rotor shaft 320 (for example, FIG. 4) of the screw rotor 300, the reference groove 402 may be misaligned. For example, when the reference object 400 shown in FIG. 3 is manufactured, if the recess 406 is manufactured so as to be displaced in the X direction with respect to the reference groove 402, the position of the reference groove 402 is in the X direction with respect to the central axis CZ. It shifts to. Further, due to the positional deviation of the camera 22 with respect to the reference object 400, the position of the center of the field of view of the camera 22 may be displaced from the center of the groove bottom line CB1 of the reference groove 402. That is, the position of the center of the field of view of the camera 22 may shift from the position Z2 to the position Z2a.

これらの場合には、測定部２０が位置Ｚ２ａに位置決めされるのと等価になって、スリット光ＳＬｐによって測定が行われて、基準溝４０２の溝形状測定値６０５が生成されてしまう。そして、測定部２０がＺ方向に移動し、測定部２０が位置Ｚ１ａに位置決めされて、スリット光ＳＬｑによって測定が行われて、対象溝３０２の溝形状測定値６１５が生成されてしまう。 In these cases, the measurement is performed by the slit light SLp, which is equivalent to the measurement unit 20 being positioned at the position Z2a, and the groove shape measured value 605 of the reference groove 402 is generated. Then, the measuring unit 20 moves in the Z direction, the measuring unit 20 is positioned at the position Z1a, the measurement is performed by the slit light SLq, and the groove shape measured value 615 of the target groove 302 is generated.

基準溝４０２は、上述のように、螺旋状ではなくて直線状に形成されている。したがって、基準溝４０２の溝形状測定値６００と溝形状測定値６０５とは、同じ形状を有している。一方、対象溝３０２は、上述のように、中心軸ＣＺ周りに捻れながら螺旋状に形成されている。したがって、対象溝３０２の溝形状測定値６１０と対象溝３０２の溝形状測定値６１５とは、異なる形状を有している。その結果、対象溝３０２の溝形状測定値６１５と基準溝４０２の溝形状測定値６０５とを比較しても、対象溝３０２を正確に評価することはできない。 As described above, the reference groove 402 is formed in a linear shape instead of a spiral shape. Therefore, the groove shape measured value 600 and the groove shape measured value 605 of the reference groove 402 have the same shape. On the other hand, as described above, the target groove 302 is formed in a spiral shape while being twisted around the central axis CZ. Therefore, the groove shape measured value 610 of the target groove 302 and the groove shape measured value 615 of the target groove 302 have different shapes. As a result, even if the groove shape measurement value 615 of the target groove 302 and the groove shape measurement value 605 of the reference groove 402 are compared, the target groove 302 cannot be evaluated accurately.

これに対して、本実施形態では、図２２に示されるように、まず、測定部２０が位置Ｚ６に位置決めされて、基準溝４０２を測定することによって、溝底線ＣＢ１と視野中央とが一致する位置Ｘ１が求められる。そして、測定部２０が位置Ｘ１に位置決めされて、スリット光ＳＬ６によって測定が行われて、基準溝４０２の溝形状測定値５０５が生成される。したがって、本実施形態によれば、基準溝４０２の位置ずれが生じたり、基準物４００に対するカメラ２２の位置ずれが生じたりしていても、基準溝４０２の溝形状測定値５０５を精度良く求めることができる。 On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 22, the measuring unit 20 is first positioned at the position Z6, and the reference groove 402 is measured so that the groove bottom line CB1 and the center of the visual field coincide with each other. The position X1 is obtained. Then, the measuring unit 20 is positioned at the position X1, the measurement is performed by the slit light SL6, and the groove shape measured value 505 of the reference groove 402 is generated. Therefore, according to the present embodiment, even if the reference groove 402 is misaligned or the camera 22 is misaligned with respect to the reference object 400, the groove shape measurement value 505 of the reference groove 402 is accurately obtained. Can be done.

次に、ロータ軸３２０の軸形状測定値５３０が生成されて、ロータ軸３２０の頂上位置と視野中央とが一致する位置Ｘ２が求められる。したがって、本実施形態によれば、中心軸ＣＺに一致するＸ方向の位置Ｘ２を精度良く求めることができる。 Next, the shaft shape measurement value 530 of the rotor shaft 320 is generated, and the position X2 where the top position of the rotor shaft 320 and the center of the field of view coincide with each other is obtained. Therefore, according to the present embodiment, the position X2 in the X direction corresponding to the central axis CZ can be obtained with high accuracy.

更に、測定部２０がＸ方向の位置が位置Ｘ２に維持された状態で、Ｚ方向に移動して、複数の測定位置で測定が行われて、溝底線ＣＢ２と基準溝４０２の幅方向Ｄ１（図５）とが直交する位置Ｚ１が求められる。この位置Ｚ１は、実際には曲線である溝底線ＣＢ２とスリット光ＳＬ１とが直交する位置ということもできる。そして、測定部２０が位置Ｚ１に位置決めされて、対象溝３０２の溝形状測定値５３５が生成される。したがって、本実施形態によれば、基準溝４０２の溝形状測定値５０５と比較するための対象溝３０２の溝形状測定値５３５を精度良く求めることができる。 Further, the measuring unit 20 moves in the Z direction while the position in the X direction is maintained at the position X2, and the measurement is performed at a plurality of measuring positions, and the groove bottom line CB2 and the reference groove 402 in the width direction D1 ( The position Z1 orthogonal to FIG. 5) is obtained. This position Z1 can also be said to be a position where the groove bottom line CB2, which is actually a curve, and the slit light SL1 are orthogonal to each other. Then, the measuring unit 20 is positioned at the position Z1, and the groove shape measured value 535 of the target groove 302 is generated. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to accurately obtain the groove shape measurement value 535 of the target groove 302 for comparison with the groove shape measurement value 505 of the reference groove 402.

また、本実施形態では、評価処理部４５は、基準溝４０２の溝形状測定値５０５と対象溝３０２の溝形状測定値５３５との差分に基づき、対象溝３０２の溝形状を評価する。例えば、周囲環境による測定部２０の測定誤差、及び測定部２０が原理的に持つ測定誤差があったとしても、これらの測定誤差は、基準溝４０２の溝形状測定値５０５と対象溝３０２の溝形状測定値５３５との両方に含まれる。したがって、上記差分を求めることで、これらの測定誤差が相殺されてなくなる。また、熱膨張、熱収縮によりスクリューロータ３００の形状が変化した場合、基準物４００の形状も、スクリューロータ３００と同様に変化する。したがって、上記差分を求めることで、これらの形状変化の成分が相殺されてなくなる。このため、本実施形態によれば、対象溝３０２の溝形状を精度良く評価することができる。 Further, in the present embodiment, the evaluation processing unit 45 evaluates the groove shape of the target groove 302 based on the difference between the groove shape measurement value 505 of the reference groove 402 and the groove shape measurement value 535 of the target groove 302. For example, even if there is a measurement error of the measurement unit 20 due to the surrounding environment and a measurement error that the measurement unit 20 has in principle, these measurement errors are the groove shape measurement value 505 of the reference groove 402 and the groove of the target groove 302. It is included in both the shape measurement value and the 535. Therefore, by obtaining the above difference, these measurement errors are canceled out and disappear. Further, when the shape of the screw rotor 300 changes due to thermal expansion and thermal contraction, the shape of the reference object 400 also changes in the same manner as the screw rotor 300. Therefore, by obtaining the above difference, these components of the shape change are canceled out and disappear. Therefore, according to the present embodiment, the groove shape of the target groove 302 can be evaluated with high accuracy.

（その他）
（１）図１３〜図１５の実施形態、図１６〜図１８の実施形態、図１９〜図２１の実施形態では、測定部２０をＸ方向に移動しているが、これに限られない。例えば、測定部２０をＺ方向に移動してもよく、測定部２０の移動方向は任意である。測定部２０の移動方向に応じて、光源２１から出射されるスリット光の長さを調整して、上記各実施形態と同様にスリット光を測定対象に入射させることにより、同じ結果を得ることができる。 (others)
(1) In the embodiment of FIGS. 13 to 15, the embodiment of FIGS. 16 to 18, and the embodiment of FIGS. 19 to 21, the measuring unit 20 is moved in the X direction, but the present invention is not limited to this. For example, the measuring unit 20 may be moved in the Z direction, and the moving direction of the measuring unit 20 is arbitrary. The same result can be obtained by adjusting the length of the slit light emitted from the light source 21 according to the moving direction of the measuring unit 20 and causing the slit light to enter the measurement target in the same manner as in each of the above embodiments. can.

（２）図１２では、測定部２０をＺ方向に移動させ、ｎ個の測定位置で、対象溝３０２の高さデータをそれぞれ測定している。また、図１５、図１８、図２１では、測定部２０をΔＸ又はΔＸｋ移動毎に、測定部２０により高さデータを測定している。 (2) In FIG. 12, the measuring unit 20 is moved in the Z direction, and the height data of the target grooves 302 are measured at n measurement positions. Further, in FIGS. 15, 18, and 21, the height data is measured by the measuring unit 20 every time the measuring unit 20 moves by ΔX or ΔXk.

この場合において、測定制御部４１は、所定ピッチの移動毎に、測定部２０を停止させて、光源２１からスリット光を発光させ、カメラ２２でスリット光の反射光を撮像し、撮像後に測定部２０の移動を再開させてもよい。 In this case, the measurement control unit 41 stops the measurement unit 20 every time the movement of a predetermined pitch, causes the light source 21 to emit the slit light, images the reflected light of the slit light with the camera 22, and then the measurement unit after imaging. The movement of 20 may be restarted.

代替的に、測定制御部４１は、測定部２０を一定速度で継続的に移動させ、所定ピッチ移動したタイミング毎に、光源２１からスリット光を瞬間的に発光させ、カメラ２２でスリット光の反射光を撮像するようにしてもよい。 Alternatively, the measurement control unit 41 continuously moves the measurement unit 20 at a constant speed, instantaneously emits the slit light from the light source 21 at each timing when the measurement unit 20 moves at a predetermined pitch, and the camera 22 reflects the slit light. The light may be imaged.

更に代替的に、測定制御部４１は、測定部２０を一定速度で継続的に移動させるとともに、光源２１からスリット光を継続的に発光させておき、所定ピッチ移動したタイミング毎に、カメラ２２でスリット光の反射光を撮像するようにしてもよい。 Further, as an alternative, the measurement control unit 41 continuously moves the measurement unit 20 at a constant speed, continuously emits the slit light from the light source 21, and the camera 22 moves at a predetermined pitch at each timing. The reflected light of the slit light may be imaged.

２０ 測定部
４１ 測定制御部
４２ 基準溝処理部
４３ ロータ軸処理部
４４ 対象溝処理部
４５ 評価処理部
１００ 評価装置
３００ スクリューロータ
３０２ 対象溝
３２０ ロータ軸
４００ 基準物
４０２ 基準溝 20 Measurement unit 41 Measurement control unit 42 Reference groove processing unit 43 Rotor shaft processing unit 44 Target groove processing unit 45 Evaluation processing unit 100 Evaluation device 300 Screw rotor 302 Target groove 320 Rotor shaft 400 Reference material 402 Reference groove

Claims (7)

中心軸と同心で円柱形状の棒軸を有する測定対象の表面に前記中心軸周りに螺旋状に形成された評価対象の溝である対象溝の形状を評価する評価方法であって、
物体の形状を非接触で測定可能な測定部により基準物の表面に形成され前記対象溝と同じ溝形状を有する基準溝の形状を第１測定位置で測定して、前記基準溝の最も低い位置を結ぶ線である溝底線と前記測定部の視野中央との第１ずれ量を求め、前記第１ずれ量がゼロになる第１基準位置に前記測定部を位置決めする第１位置決めステップと、
前記第１基準位置に位置決めされた前記測定部により前記基準溝の形状を測定する基準溝測定ステップと、
第２測定位置で前記棒軸の軸形状を前記測定部により測定して、前記測定部の視野中央と前記棒軸の頂上位置とのずれ量がゼロになる第２基準位置に前記測定部を位置決めする第２位置決めステップと、
前記測定部を前記第２基準位置から前記中心軸に沿って移動させて、前記対象溝の形状を前記測定部により複数の測定位置において測定し、前記基準溝の形状との差分が最小になる位置である第３基準位置を求め、前記第３基準位置に前記測定部を位置決めする第３位置決めステップと、
前記第３基準位置に位置決めされた前記測定部により前記対象溝の形状を測定する対象溝測定ステップと、
前記対象溝測定ステップで測定された前記対象溝の形状と前記基準溝測定ステップで測定された前記基準溝の形状との差分に基づき、前記対象溝の形状を評価する評価ステップと、
を備える評価方法。 An evaluation method for evaluating the shape of a target groove, which is a groove of an evaluation target spirally formed around the central axis on the surface of a measurement target having a columnar rod axis concentric with the central axis.
The shape of the reference groove formed on the surface of the reference object by a measuring unit capable of measuring the shape of the object in a non-contact manner and having the same groove shape as the target groove is measured at the first measurement position, and the lowest position of the reference groove is measured. The first positioning step of obtaining the first deviation amount between the groove bottom line, which is a line connecting the two, and the center of the field of view of the measurement unit, and positioning the measurement unit at the first reference position where the first deviation amount becomes zero.
A reference groove measuring step for measuring the shape of the reference groove by the measuring unit positioned at the first reference position, and a reference groove measuring step.
The shaft shape of the rod shaft is measured by the measuring unit at the second measuring position, and the measuring unit is placed at the second reference position where the amount of deviation between the center of the visual field of the measuring unit and the top position of the rod shaft becomes zero. The second positioning step for positioning and
The measuring unit is moved from the second reference position along the central axis to measure the shape of the target groove at a plurality of measurement positions by the measuring unit, and the difference from the shape of the reference groove is minimized. A third positioning step of obtaining a third reference position, which is a position, and positioning the measuring unit at the third reference position,
A target groove measuring step for measuring the shape of the target groove by the measuring unit positioned at the third reference position, and a target groove measuring step.
An evaluation step for evaluating the shape of the target groove based on the difference between the shape of the target groove measured in the target groove measurement step and the shape of the reference groove measured in the reference groove measurement step, and an evaluation step for evaluating the shape of the target groove.
Evaluation method with. 前記第１位置決めステップは、所定方向に前記測定部を移動させて前記第１測定位置を含む複数の測定位置で前記基準溝の形状を前記測定部によりそれぞれ測定し、測定毎に前記第１ずれ量をそれぞれ求め、それぞれの前記第１ずれ量と前記複数の測定位置との関係を近似する第１ずれ近似直線を求め、前記第１ずれ量がゼロになる前記第１ずれ近似直線の位置を前記第１基準位置として求める、
請求項１に記載の評価方法。 In the first positioning step, the measuring unit is moved in a predetermined direction, the shape of the reference groove is measured by the measuring unit at a plurality of measuring positions including the first measuring position, and the first deviation is measured for each measurement. Each amount is obtained, a first deviation approximate straight line that approximates the relationship between each of the first deviation amounts and the plurality of measurement positions is obtained, and the position of the first deviation approximate straight line at which the first deviation amount becomes zero is obtained. Obtained as the first reference position.
The evaluation method according to claim 1. 前記第１位置決めステップは、前記第１測定位置から前記第１基準位置までの移動方向と前記溝底線が延びる方向とのなす角度と、前記第１ずれ量とに基づき、前記第１測定位置から前記第１基準位置までの移動量である第１補正移動量を求め、前記測定部を前記第１補正移動量移動させて、前記第１基準位置に前記測定部を位置決めする、
請求項１に記載の評価方法。 The first positioning step is performed from the first measurement position based on the angle formed by the moving direction from the first measurement position to the first reference position and the direction in which the groove bottom line extends, and the first deviation amount. The first correction movement amount, which is the movement amount to the first reference position, is obtained, the measurement unit is moved by the first correction movement amount, and the measurement unit is positioned at the first reference position.
The evaluation method according to claim 1. 前記第２位置決めステップは、所定方向に前記測定部を移動させて前記第２測定位置を含む複数の測定位置で前記棒軸の軸形状を表す軸測定値を前記測定部によりそれぞれ測定し、測定毎に、前記軸測定値を前記測定部の視野中央に関して左右に反転させて反転測定値を求め、前記軸測定値と前記反転測定値との差分値をそれぞれ求め、前記差分値と前記複数の測定位置との関係を近似する差分近似直線をそれぞれ求め、前記差分近似直線の傾きをそれぞれ求め、前記傾きと前記複数の測定位置との関係を近似する傾き近似直線を求め、前記傾きがゼロになる前記傾き近似直線の位置を前記第２基準位置として求める、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の評価方法。 In the second positioning step, the measuring unit is moved in a predetermined direction, and axis measurement values representing the shaft shape of the rod shaft are measured by the measuring unit at a plurality of measurement positions including the second measurement position, and measured. In each case, the axis measurement value is inverted left and right with respect to the center of the field of view of the measurement unit to obtain an inversion measurement value, a difference value between the axis measurement value and the inversion measurement value is obtained, and the difference value and the plurality of are obtained. The difference approximation straight line that approximates the relationship with the measurement position is obtained, the inclination of the difference approximation straight line is obtained, the inclination approximation straight line that approximates the relationship between the inclination and the plurality of measurement positions is obtained, and the inclination becomes zero. The position of the inclination approximate straight line is obtained as the second reference position.
The evaluation method according to any one of claims 1 to 3. 前記第２位置決めステップは、所定方向に前記測定部を移動させて前記第２測定位置を含む複数の測定位置で前記棒軸の軸形状を前記測定部によりそれぞれ測定し、測定毎に前記測定部の視野中央と前記棒軸の頂上位置との第２ずれ量をそれぞれ求め、それぞれの前記第２ずれ量と前記複数の測定位置との関係を近似する第２ずれ近似直線を求め、前記第２ずれ量がゼロになる前記第２ずれ近似直線の位置を前記第２基準位置として求める、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の評価方法。 In the second positioning step, the measuring unit is moved in a predetermined direction, the shaft shape of the rod shaft is measured by the measuring unit at a plurality of measuring positions including the second measuring position, and the measuring unit is measured for each measurement. The second deviation amount between the center of the field of view and the top position of the rod axis is obtained, and the second deviation approximate straight line that approximates the relationship between the second deviation amount and the plurality of measurement positions is obtained. The position of the second deviation approximate straight line at which the deviation amount becomes zero is obtained as the second reference position.
The evaluation method according to any one of claims 1 to 3. 前記第２位置決めステップは、前記測定部の視野中央と前記棒軸の頂上位置との第２ずれ量を求め、前記第２ずれ量が延びる方向と前記中心軸が延びる方向とのなす角度と、前記第２ずれ量とに基づき、前記第２測定位置から前記第２基準位置までの移動量である第２補正移動量を求め、前記測定部を前記第２補正移動量移動させて、前記第２基準位置に前記測定部を位置決めする、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の評価方法。 In the second positioning step, the second deviation amount between the center of the field of view of the measuring unit and the top position of the rod axis is obtained, and the angle formed by the direction in which the second deviation amount extends and the direction in which the central axis extends is determined. Based on the second deviation amount, the second correction movement amount, which is the movement amount from the second measurement position to the second reference position, is obtained, and the measurement unit is moved by the second correction movement amount to obtain the second correction movement amount. 2 Position the measuring unit at the reference position.
The evaluation method according to any one of claims 1 to 3. 中心軸と同心で円柱形状の棒軸を有する測定対象の表面に前記中心軸周りに螺旋状に形成された評価対象の溝である対象溝の形状を評価する評価装置であって、
物体の形状を非接触で測定可能な測定部と、
前記対象溝と同じ溝形状を有する基準溝が表面に形成された基準物と、
第１測定位置に位置決めされた前記測定部により前記基準溝の形状を測定して、前記基準溝の最も低い位置を結ぶ線である溝底線と前記測定部の視野中央との第１ずれ量を求め、前記第１ずれ量がゼロになる第１基準位置に前記測定部を位置決めした状態で、前記測定部により前記基準溝の形状を測定する基準溝処理部と、
第２測定位置で前記棒軸の軸形状を前記測定部により測定して、前記測定部の視野中央と前記棒軸の頂上位置とのずれ量がゼロになる第２基準位置に前記測定部を位置決めする棒軸処理部と、
前記測定部を前記第２基準位置から前記中心軸に沿って移動させて、前記対象溝の形状を前記測定部により複数の測定位置において測定し、前記基準溝の形状との差分が最小になる位置である第３基準位置を求め、前記第３基準位置に前記測定部を位置決めした状態で、前記測定部により前記対象溝の形状を測定する対象溝処理部と、
前記対象溝処理部により測定された前記対象溝の形状と前記基準溝処理部により測定された前記基準溝の形状との差分に基づき、前記対象溝の形状を評価する評価処理部と、
を備える評価装置。 An evaluation device that evaluates the shape of a target groove, which is a groove of an evaluation target spirally formed around the central axis on the surface of a measurement target having a columnar rod axis concentric with the central axis.
A measuring unit that can measure the shape of an object in a non-contact manner,
A reference object having a reference groove having the same groove shape as the target groove formed on the surface thereof,
The shape of the reference groove is measured by the measuring unit positioned at the first measurement position, and the first deviation amount between the groove bottom line, which is a line connecting the lowest positions of the reference groove, and the center of the field of view of the measuring unit is determined. A reference groove processing unit for measuring the shape of the reference groove by the measuring unit in a state where the measuring unit is positioned at a first reference position where the first deviation amount becomes zero.
The shaft shape of the rod shaft is measured by the measuring unit at the second measuring position, and the measuring unit is placed at the second reference position where the amount of deviation between the center of the field of view of the measuring unit and the top position of the rod shaft becomes zero. The rod shaft processing unit for positioning and
The measuring unit is moved from the second reference position along the central axis to measure the shape of the target groove at a plurality of measurement positions by the measuring unit, and the difference from the shape of the reference groove is minimized. A target groove processing unit that measures the shape of the target groove by the measurement unit in a state where the measurement unit is positioned at the third reference position after obtaining a third reference position, which is a position.
An evaluation processing unit that evaluates the shape of the target groove based on the difference between the shape of the target groove measured by the target groove processing unit and the shape of the reference groove measured by the reference groove processing unit.
An evaluation device equipped with.
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