JPH06273103A - 円筒状物体の外径測定方法 - Google Patents
円筒状物体の外径測定方法Info
- Publication number
- JPH06273103A JPH06273103A JP6222093A JP6222093A JPH06273103A JP H06273103 A JPH06273103 A JP H06273103A JP 6222093 A JP6222093 A JP 6222093A JP 6222093 A JP6222093 A JP 6222093A JP H06273103 A JPH06273103 A JP H06273103A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- outer diameter
- outside diameter
- measurement
- value
- measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 円筒状物体の外径測定方法に関するもので、
特に測定前の較正工程を簡便に且つ正確に行う。 【構成】 外径値が異なる複数の較正用ゲージで検出器
のそれぞれの外径値に対する測定誤差を求めておき、そ
の複数の測定誤差を検出器の外径測定範囲で連ねること
により検出器の較正曲線を求め、任意の外径の測定物の
外径測定値に対して、較正曲線から求めた補正量を加え
ることにより真の外径値を求める事を特徴とする。
特に測定前の較正工程を簡便に且つ正確に行う。 【構成】 外径値が異なる複数の較正用ゲージで検出器
のそれぞれの外径値に対する測定誤差を求めておき、そ
の複数の測定誤差を検出器の外径測定範囲で連ねること
により検出器の較正曲線を求め、任意の外径の測定物の
外径測定値に対して、較正曲線から求めた補正量を加え
ることにより真の外径値を求める事を特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は機械軸などの円筒状物体
の外径測定方法に関するものである。
の外径測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】機械軸などのような円筒状物体の外径を
高精度に行うために、非接触式と接触式の両方式で、こ
れまでいくつかの測定方法が発案され実用化されてい
る。特にレーザーを利用した非接触式の外径測定器は測
定範囲が広いこと、測定精度が高いことなどから広く使
用されている。
高精度に行うために、非接触式と接触式の両方式で、こ
れまでいくつかの測定方法が発案され実用化されてい
る。特にレーザーを利用した非接触式の外径測定器は測
定範囲が広いこと、測定精度が高いことなどから広く使
用されている。
【０００３】レーザーを使用した非接触式方式には、測
定物をはさむように既知の距離離れて対向する２カ所の
基準点から測定物表面までの距離を測定し、基準点間の
距離から２つの距離測定値を差し引くことによって測定
物の外径を求める方法や、レーザー光を帯状に測定物に
照射し、測定物の影になる部分の幅を測定物の反対側に
ある検出器で検出することによって測定物の外径を測定
する方法などがある。具体的な外径測定方法を後者を例
にとって、図７で説明する。
定物をはさむように既知の距離離れて対向する２カ所の
基準点から測定物表面までの距離を測定し、基準点間の
距離から２つの距離測定値を差し引くことによって測定
物の外径を求める方法や、レーザー光を帯状に測定物に
照射し、測定物の影になる部分の幅を測定物の反対側に
ある検出器で検出することによって測定物の外径を測定
する方法などがある。具体的な外径測定方法を後者を例
にとって、図７で説明する。
【０００４】測定物１をはさみ込むように、レーザー光
投光部３ａと受光部３ｂとが測定物１の両側に配置され
ている。レーザー投光部３ａからはスポット状のレーザ
ー光９が平行かつ等速度で測定物１に走査され、測定物
１の反対側にある受光部３ｂで受光される。受光された
信号は電気信号に変換された後、外径演算装置７に送ら
れ、測定物１でレーザー光９が遮断された時間を長さに
換算することにより、測定物１の外径を測定できる。レ
ーザー光９の進行方向をＸ方向、レーザー光９の走査方
向をＹ方向とするとＸ方向とＹ方向のなす角度は９０度
である。
投光部３ａと受光部３ｂとが測定物１の両側に配置され
ている。レーザー投光部３ａからはスポット状のレーザ
ー光９が平行かつ等速度で測定物１に走査され、測定物
１の反対側にある受光部３ｂで受光される。受光された
信号は電気信号に変換された後、外径演算装置７に送ら
れ、測定物１でレーザー光９が遮断された時間を長さに
換算することにより、測定物１の外径を測定できる。レ
ーザー光９の進行方向をＸ方向、レーザー光９の走査方
向をＹ方向とするとＸ方向とＹ方向のなす角度は９０度
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の外径測定方法で
は、検出器内部で使用する光学部品の特性や、部品取付
誤差、あるいは信号処理時の演算誤差などにより測定誤
差を生じる。その測定誤差は、図８に示すように、測定
範囲内の各外径値に対して、同一値とならない場合が多
い。
は、検出器内部で使用する光学部品の特性や、部品取付
誤差、あるいは信号処理時の演算誤差などにより測定誤
差を生じる。その測定誤差は、図８に示すように、測定
範囲内の各外径値に対して、同一値とならない場合が多
い。
【０００６】機械軸などの外径は非常に高精度に測定す
る必要があるため、通常は、外径測定を行う前に測定物
の外径にほぼ等しい外径値をもつ較正用ゲージで外径測
定を行って検出器のゼロ点を較正した後に、測定したい
測定物の外径測定を行う場合が多い。しかし、この方法
では測定前に測定物とほぼ同じ外径値を有する較正ゲー
ジを用意する必要があり準備に多くの手間を要する。ま
た、測定物と較正ゲージの外径値が異なる場合には、ゼ
ロ点の較正が完全に行われないため、外径測定誤差を生
じる要因にもなり、問題があった。
る必要があるため、通常は、外径測定を行う前に測定物
の外径にほぼ等しい外径値をもつ較正用ゲージで外径測
定を行って検出器のゼロ点を較正した後に、測定したい
測定物の外径測定を行う場合が多い。しかし、この方法
では測定前に測定物とほぼ同じ外径値を有する較正ゲー
ジを用意する必要があり準備に多くの手間を要する。ま
た、測定物と較正ゲージの外径値が異なる場合には、ゼ
ロ点の較正が完全に行われないため、外径測定誤差を生
じる要因にもなり、問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このための本発明方法
は、円筒状測定物の軸方向の任意の位置の外径を測定す
る方法において、該測定物に対する外径測定を行う前
に、外径値が既知であり、かつそれぞれ外径値が異なる
複数の較正用ゲージで前記検出器のそれぞれの外径値に
対する測定誤差を求めておき、該複数の測定誤差を前記
検出器の外径測定範囲内で連ねることにより検出器の較
正曲線を求め、任意の外径の測定物の外径測定値に対し
て、較正曲線から求めた補正量を加えることにより真の
外径値を求めるものである。
は、円筒状測定物の軸方向の任意の位置の外径を測定す
る方法において、該測定物に対する外径測定を行う前
に、外径値が既知であり、かつそれぞれ外径値が異なる
複数の較正用ゲージで前記検出器のそれぞれの外径値に
対する測定誤差を求めておき、該複数の測定誤差を前記
検出器の外径測定範囲内で連ねることにより検出器の較
正曲線を求め、任意の外径の測定物の外径測定値に対し
て、較正曲線から求めた補正量を加えることにより真の
外径値を求めるものである。
【０００８】一般に、光学的な外径測定器などでは、外
径測定誤差は測定範囲内で外径値の変化に対して連続的
に変化する。これは、外径測定器の誤差発生要因が、検
出器内部で使用する光学部品の特性や、部品取付誤差、
あるいは信号処理時の演算誤差などによるものであり、
それぞれ測定範囲内の局所的な位置でのみ発生するもの
ではないからである。
径測定誤差は測定範囲内で外径値の変化に対して連続的
に変化する。これは、外径測定器の誤差発生要因が、検
出器内部で使用する光学部品の特性や、部品取付誤差、
あるいは信号処理時の演算誤差などによるものであり、
それぞれ測定範囲内の局所的な位置でのみ発生するもの
ではないからである。
【０００９】そのため、測定物の外径測定に先だって、
事前に、測定範囲内の異なる複数の外径値に対して、離
散的に測定器の誤差量を求めて、それら離散的な外径値
に対する誤差量を連ねる曲線を求めることにより、測定
範囲内全域の測定器の誤差を推定することができる。そ
のようにして求めた誤差推定値を測定物の外径値に対す
る較正量とすれば、測定器の持つ誤差の影響を受けずに
高精度に外径測定を行うことが可能である。
事前に、測定範囲内の異なる複数の外径値に対して、離
散的に測定器の誤差量を求めて、それら離散的な外径値
に対する誤差量を連ねる曲線を求めることにより、測定
範囲内全域の測定器の誤差を推定することができる。そ
のようにして求めた誤差推定値を測定物の外径値に対す
る較正量とすれば、測定器の持つ誤差の影響を受けずに
高精度に外径測定を行うことが可能である。
【００１０】
【作用、実施例】以下、本発明の一実施例について図面
に基づき説明する。図１は、実施例において、機械軸の
外径を測定する状態を示す概略図である。円筒状の測定
物１は下方から支持機構２によって支持された状態で水
平に置かれる。外径測定器３は、測定物１をはさみこむ
ように門型の架台４に取り付けられており、測定物１と
同一軸上に配置された較正ゲージ６と測定物１との間を
レール５上を移動可能なようになっており、測定物１と
較正ゲージ６の両方の外径値を測定可能となっている。
外径測定器３を取り付けた架台４の移動はコントローラ
８によって制御される。また、外径測定器３からの信号
はデータ処理装置７により処理される。
に基づき説明する。図１は、実施例において、機械軸の
外径を測定する状態を示す概略図である。円筒状の測定
物１は下方から支持機構２によって支持された状態で水
平に置かれる。外径測定器３は、測定物１をはさみこむ
ように門型の架台４に取り付けられており、測定物１と
同一軸上に配置された較正ゲージ６と測定物１との間を
レール５上を移動可能なようになっており、測定物１と
較正ゲージ６の両方の外径値を測定可能となっている。
外径測定器３を取り付けた架台４の移動はコントローラ
８によって制御される。また、外径測定器３からの信号
はデータ処理装置７により処理される。
【００１１】図２（ａ）は外径測定器３と較正用ゲージ
６の位置関係を示す図である。外径測定器３のレーザー
投光部３ａと受光部３ｂは較正ゲージ６をはさみ込むよ
うに配置されている。較正ゲージ６は図２（ｂ）に示す
ように異なる外径を持つ円筒を複数個、同心状に配置し
たものである。較正ゲージ６の各外径値は前もって別の
方法で精密に測定しておく。較正ゲージ６は、測定物１
と同じように、軸心がレーザーの投光方向および走査方
向と直角方向となるように配置される。
６の位置関係を示す図である。外径測定器３のレーザー
投光部３ａと受光部３ｂは較正ゲージ６をはさみ込むよ
うに配置されている。較正ゲージ６は図２（ｂ）に示す
ように異なる外径を持つ円筒を複数個、同心状に配置し
たものである。較正ゲージ６の各外径値は前もって別の
方法で精密に測定しておく。較正ゲージ６は、測定物１
と同じように、軸心がレーザーの投光方向および走査方
向と直角方向となるように配置される。
【００１２】図３は各種サイズの較正ゲージ６に対して
外径を測定した結果をプロットしたものである。横軸に
較正ゲージの外径値をとり、縦軸に外径測定値と較正ゲ
ージの外径値の差をとる。図３の各点を最小２乗法など
の演算を行って連続的に連ねてゆくと、図４に示すよう
に、この外径測定器の測定範囲内の誤差特性、すなわち
外径測定器の較正曲線を求めることができる。測定物の
外径測定を行う場合には、図５に示すように、外径測定
を行った後、測定する外径値に対応する補正量を測定値
に加え合わせればよい。
外径を測定した結果をプロットしたものである。横軸に
較正ゲージの外径値をとり、縦軸に外径測定値と較正ゲ
ージの外径値の差をとる。図３の各点を最小２乗法など
の演算を行って連続的に連ねてゆくと、図４に示すよう
に、この外径測定器の測定範囲内の誤差特性、すなわち
外径測定器の較正曲線を求めることができる。測定物の
外径測定を行う場合には、図５に示すように、外径測定
を行った後、測定する外径値に対応する補正量を測定値
に加え合わせればよい。
【００１３】図６に本実施例における測定動作のフロー
チャートを示す。外径測定器３を較正ゲージ６の位置へ
移動する。異なる外径値をもつ較正ゲージ６に対して、
それぞれ外径測定を行う。外径測定値と較正ゲージの外
径値の差を各外径値に対してプロットする。プロットし
た各点を最小２乗法などの手法で連ねて較正曲線を求め
る。測定データのプロット、較正曲線の計算など一連の
データ処理はコンピューターを使用して自動で実行可能
である。次に、外径測定器を測定物位置へ移動する。測
定物に対する外径測定を行う。外径測定値に対して、較
正曲線から補正量を求め、外径測定値に加えて真の外径
値を求める。
チャートを示す。外径測定器３を較正ゲージ６の位置へ
移動する。異なる外径値をもつ較正ゲージ６に対して、
それぞれ外径測定を行う。外径測定値と較正ゲージの外
径値の差を各外径値に対してプロットする。プロットし
た各点を最小２乗法などの手法で連ねて較正曲線を求め
る。測定データのプロット、較正曲線の計算など一連の
データ処理はコンピューターを使用して自動で実行可能
である。次に、外径測定器を測定物位置へ移動する。測
定物に対する外径測定を行う。外径測定値に対して、較
正曲線から補正量を求め、外径測定値に加えて真の外径
値を求める。
【００１４】本発明によれば、複数個の較正ゲージに対
しての事前の外径測定を行うだけで、外径測定器の測定
範囲の全領域の補正量を較正曲線から求めることができ
るため、測定物とほぼ同じ外径値の較正ゲージを毎回用
意する必要がなくなり、較正作業の簡易化、測定物とほ
ぼ同じ外径値の較正ゲージがない場合に発生する測定誤
差の解消をはかることができる。
しての事前の外径測定を行うだけで、外径測定器の測定
範囲の全領域の補正量を較正曲線から求めることができ
るため、測定物とほぼ同じ外径値の較正ゲージを毎回用
意する必要がなくなり、較正作業の簡易化、測定物とほ
ぼ同じ外径値の較正ゲージがない場合に発生する測定誤
差の解消をはかることができる。
【００１５】例えば、外径２００mmの機械軸の測定物の
外径をレーザー式外径測定器で測定した場合、本発明を
使用しない場合には外径測定誤差は３０μｍ程度となる
が、本発明により５０mm、１００mm、１５０mm、２００
mm、２５０mm、３００mmの較正ゲージに対して前もって
外径測定を行って検出器の較正を行った結果、測定誤差
は１０μｍ以下に減少し、高精度な外径測定が可能とな
った。・
外径をレーザー式外径測定器で測定した場合、本発明を
使用しない場合には外径測定誤差は３０μｍ程度となる
が、本発明により５０mm、１００mm、１５０mm、２００
mm、２５０mm、３００mmの較正ゲージに対して前もって
外径測定を行って検出器の較正を行った結果、測定誤差
は１０μｍ以下に減少し、高精度な外径測定が可能とな
った。・
【００１６】
【発明の効果】本発明を機械軸などのような円筒状物体
の外径測定に適用することにより、外径測定器を使用す
る際に問題となっていた検出器の測定誤差を大幅に軽減
でき、測定の高精度化がはかれるとともに、測定前の事
前の検出器の較正作業を容易かつ正確に行うことが可能
となった。
の外径測定に適用することにより、外径測定器を使用す
る際に問題となっていた検出器の測定誤差を大幅に軽減
でき、測定の高精度化がはかれるとともに、測定前の事
前の検出器の較正作業を容易かつ正確に行うことが可能
となった。
【図１】本発明を機械軸の外径測定に適用した例を示す
概略図。
概略図。
【図２】（ａ）は外径測定器と較正用ゲージの位置関係
を示す図。（ｂ）は異なる外径をもつ円筒を同心状に配
置した図。
を示す図。（ｂ）は異なる外径をもつ円筒を同心状に配
置した図。
【図３】較正ゲージの外径値と、外径測定値と較正ゲー
ジ外径値の差との関係を示す図。
ジ外径値の差との関係を示す図。
【図４】外径測定器の較正曲線を示す図。
【図５】図４に補正量を加えた場合の曲線図。
【図６】実施例における測定動作のフローチャート。
【図７】従来の外径測定方法の説明図。
【図８】図７の方法による測定誤差の説明図。
Claims (1)
- 【請求項１】 円筒状測定物の軸方向の任意の位置の外
径を測定する方法において、該測定物に対する外径測定
を行う前に、外径値が既知であり、かつそれぞれ外径値
が異なる複数の較正用ゲージで前記検出器のそれぞれの
外径値に対する測定誤差を求めておき、該複数の測定誤
差を前記検出器の外径測定範囲内で連ねることにより検
出器の較正曲線を求め、任意の外径の測定物の外径測定
値に対して、較正曲線から求めた補正量を加えることに
より真の外径値を求めることを特徴とする外径測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6222093A JPH06273103A (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | 円筒状物体の外径測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6222093A JPH06273103A (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | 円筒状物体の外径測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06273103A true JPH06273103A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=13193853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6222093A Pending JPH06273103A (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | 円筒状物体の外径測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06273103A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103499325A (zh) * | 2013-09-30 | 2014-01-08 | 西安航空动力控制科技有限公司 | 三针测量数据的处理方法 |
| CN106441128A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-02-22 | 中核建中核燃料元件有限公司 | 一种芯块测径方法 |
| CN110000639A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-07-12 | 合肥工业大学 | 一种基于轧辊磨床的轧辊直径与锥度在位测量装置及测量方法 |
| CN115060179A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-09-16 | 苏州维嘉科技股份有限公司 | 刀径检测***及方法、加工设备及计算机存储介质 |
-
1993
- 1993-03-22 JP JP6222093A patent/JPH06273103A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103499325A (zh) * | 2013-09-30 | 2014-01-08 | 西安航空动力控制科技有限公司 | 三针测量数据的处理方法 |
| CN106441128A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-02-22 | 中核建中核燃料元件有限公司 | 一种芯块测径方法 |
| CN110000639A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-07-12 | 合肥工业大学 | 一种基于轧辊磨床的轧辊直径与锥度在位测量装置及测量方法 |
| CN115060179A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-09-16 | 苏州维嘉科技股份有限公司 | 刀径检测***及方法、加工设备及计算机存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2764103B2 (ja) | アナログ測定プローブの使用方法および位置決め装置 | |
| JP2527996B2 (ja) | 加工物検査方法および装置 | |
| US20160252343A1 (en) | Method for thickness measurement on measurement objects and device for applying the method | |
| JPS6238642B2 (ja) | ||
| JP2006509194A (ja) | 加工物検査方法 | |
| CN105423946A (zh) | 基于激光位移传感器的轴颈轴心测量装置及测量标定方法 | |
| JPS63292005A (ja) | 走り誤差補正をなした移動量検出装置 | |
| ITTO990255A1 (it) | Sistema e procedimento per la qualifica della posizione di unutensile in una macchina utensile | |
| JPH0441922B2 (ja) | ||
| JPH06273103A (ja) | 円筒状物体の外径測定方法 | |
| US5107132A (en) | Apparatus for the verification of corrected surfaces or in the process of correction | |
| JP2001330430A (ja) | 平面度測定方法および平面度測定装置 | |
| JP2746511B2 (ja) | 単結晶インゴットのオリエンテーションフラット幅測定方法 | |
| JPH0123041B2 (ja) | ||
| JPH05187868A (ja) | 回転−直動機能形真円度測定機の検出器送り方向の真直度誤差の算出方法および測定値の補正方法 | |
| JPH0439522Y2 (ja) | ||
| JP2000065535A (ja) | 厚さ測定装置および方法 | |
| JPH01221605A (ja) | 厚み測定装置 | |
| JPS6334405B2 (ja) | ||
| JP2754128B2 (ja) | 円筒度測定装置及び測定方法 | |
| JP3265318B2 (ja) | 輪郭形状測定データ補正方法及び輪郭形状測定機 | |
| JPH073323B2 (ja) | 干渉装置 | |
| JPH0835832A (ja) | 板厚測定装置 | |
| JPH10122837A (ja) | 形鋼のオンライン測定装置の校正方法および装置、並びに校正治具搭載用架台 | |
| JP3029572B2 (ja) | 被測定体の断面輪郭形状測定方法及び３次元形状測定方法 |