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JPH0464003B2 - - Google Patents
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JPH0464003B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0464003B2
JPH0464003B2 JP57167561A JP16756182A JPH0464003B2 JP H0464003 B2 JPH0464003 B2 JP H0464003B2 JP 57167561 A JP57167561 A JP 57167561A JP 16756182 A JP16756182 A JP 16756182A JP H0464003 B2 JPH0464003 B2 JP H0464003B2
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JP
Japan
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straightness
measured
guide surface
measurement
detector
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP57167561A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5957112A (en
Inventor
Hiroaki Shimazutsu
Tadashi Rotsukaku
Akira Hozoji
Shozo Sudo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP16756182A priority Critical patent/JPS5957112A/en
Publication of JPS5957112A publication Critical patent/JPS5957112A/en
Publication of JPH0464003B2 publication Critical patent/JPH0464003B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/30Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring roughness or irregularity of surfaces

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、測定対象物の真直度と移動案内面の
真直度および移動時の縦ゆれ量とを同時に高精度
で測定し得る方法に関する。 近年、工作機械に対する高精度化への要求が高
まりつつあるなかで案内面(摺動面)の真直度管
理は重要な課題の一つとなつており、その測定の
容易化が望まれている。従来から行なわれている
真直度の測定方法としては、ストレートエツジ等
の基準バーやピアノ線を基準直線としたり、或い
はオートコリメータを利用する方法が知られてお
り、最近ではレーザ光による独立光学座標系を用
いた方法も開発されている。 ところが、これらの方法では、いずれも測定作
業に相当な準備と熟練度とが要求され、しかも能
率が悪い上に種々の雑音等による悪影響を受け易
い欠点があり、現場での実用化という点で多くの
問題を残している。 そこで、これらの問題を解決し得る真直度の新
しい測定方法として、二台の変位検出器を測定対
象物に沿つて移動させ、これら変位検出器による
測定値から逐次測定対象物の真直度と変位検出器
の移動案内面の真直度とを同時に測定する方法が
報告されている。 これは、その原理を表わす第1図に示すよう
に、測定対象物1に沿つて案内面2上を移動する
検出器取付台3(例えば刃物取付台を利用)に測
定対象物1との距離を測定する2個の変位検出器
A,Bを、検出器取付台3の移動方向に一定距離
lを隔てて並置し、この検出器取付台3を図中の
矢印方向に移動して移動距離l毎に2個の変位検
出器A,Bの測定値を得、これら測定値から逐次
測定対象物1の真直度および案内面2の真直度を
分離して算出する方法である。 すなわち、測定開始位置における測定対象物1
および案内面2の真直度をそれぞれY0、X0とし、
K番目の測定位置における真直度をそれぞれYK
XKとすると、第1図中にYおよびXでそれぞれ
示さるれ測定対象物1および案内面2の真直度曲
線が得られる。 ここで、変位検出器A,Bでの測定値をDKA
DKB(K=0、1、2、…)とすると、次式(1)(2)
が成立する。 DKA−YK−XK=D0A ……(1) DKB−YK+1−XK=D0B−Y1−X0 ……(2) この式(1)式においてK→K+1を代入し、(1)式
及び(2)式を変形すると、次式(3)(4)が得られる。 DK+1A−D0A=YK+1+XK+1 ……(3) DKB−D0B=YK+1+XK−Y1−X0 ……(4) そして、(3)式から(4)式を減算すると、 DK+1A−D0A−DKB+D0B =YK+1+XK+1−YK+1−XK+Y1+X0 従つて、整理すると次式(5)が得られる。 XK+1=XK+DK+1A−DKB−Y1−X0 −D0A+D0B ……(5) この(5)式において、Y1=D0B−D0Aなる関係が
あるので、次式(6)が得られる。 XK+1=XK+DK+1−DKB−X0 ……(6) また、(3)式から次式が得られる。 YK+1=XK+1+DK+1A−D0A ……(7) したがつて、(6)式および(7)式とから、K=0、
1、2、…における測定値DKA、DKBを用いて逐
次、測定対象物1および案内面2の真直度曲線
Y、Xを同時に算出することができるのである。 この方法では、検出器取付台3が案内面2に沿
つて移動して行く場合の検出器取付台3の浮き沈
み(真直度変化)によつて真直度を求めるため移
動にともなつて検出器取付台3全体がそのまま上
下に浮き沈みしても測定値に悪影響を与えるおそ
れは無いが、一般には、検出器取付台3に前後方
向の縦ゆれ(ピツチング)が発生することが多
く、このことが測定誤差を生む結果となつてしま
い、高精度な測定が出来ない。 本発明はこのような知見に基づき、移動にとも
なう縦ゆれによる測定誤差を解消してより高精度
な測定ができる真直度測定方法の提供を目的とす
る。かかる目的を達成する本発明の構成は、検出
器取付台と測定対象物とのいずれか一方が案内面
に沿つて移動する該検出器取付台に前記測定対象
物との距離を測定する3個の検出器を前記移動方
向に当間隔lで設置し、測定開始位置における前
記3個の検出器の測定値をそれるぞれD0A、D0B
D0Cとし、前記検出器取付台若しくは測定対象物
を前記間隔l毎に移動してその都度前記検出器の
測定値を得、K番目の測定位置における前記測定
値をそれぞれDKA、DKB、DKCとし、順次K+i番
目の位置での測定値をDK+iA、DK+iB、DK+iCとする
と共に測定開始位置での案内面真直度誤差をX0
1番目の位置のそれをX1、1番目の位置での測
定対象物の真直度誤差をY1、2番目の位置での
それをY2とし、前記K+2番目位置での前記案
内面の真直度XK+2を XK+2=2・XK+1−XK−2・DK+1A +DK+2A+2・DKB−DKC+D0A−2・D0B+D0C +X0+2Y1−Y2 によつて算出し、K=0、1、2、…について算
出したXK+2の値を、真直度誤差の二乗平均値が
最小となるよう演算して求めたX1およびY1、Y2
に関係する数値によつて補正して前記案内面の真
直度を推定・算出し、この位置における前記測定
対象物の真直度YK+2および移動による前後方向
の縦ゆれ量θK+2をそれぞれ YK+2=−XK+2+DK+2A−D0A θK+2=−XK+2−YK+3+DK+2B−D0A+X0/l によつて算出することを特徴とする。 以下、本発明の真直度測定方法の一実施例を第
2図に示す原理図に基づいて詳細に説明する。 測定対象物1に沿つて設けられた案内面2に沿
つて移動する検出器取付台3を設け、この検出器
取付台3に測定対象物1との距離を測定する3個
の変位検出器A,B,Cを検出器取付台3の移動
方向に等間隔lで設置する。そして、検出器取付
台3を図中矢印方向に移動させながら変位検出器
A,B,Cの間隔lと等しい移動距離l毎に測定
対象物1表面との隔りを測定し、その値をそれぞ
れDKA、DKB、DKC(K=0、1、2、…)とする。
この時の距離l毎の代表点を用いて測定対象物1
の真直度、案内面2の真直度および検出器取付台
3のピツチングがそれぞれYK、XK、θK(K=0、
1、2、…)で表わされているとする。尚、検出
器取付台3のピツチングは変位検出器Aを基準と
して考える。 ここで、第2図に示すように、測定開始位置に
おける案内面2の真直度誤差をX0、1番目の位
置のそれをX1、1番目の位置における測定対象
物1の真直度誤差をY1、2番目の位置のそれを
Y2とし、測定開始位置における各変位検出器A,
B,Cの測定値をD0A、D0B、D0Cとすると共にK
番目の測定位置における測定値をDKA、DKB
DKC、K+i番目の位置での測定値をDK+iA
DK+iB、DK+iCとすると、同図から、次式(8)(9)(10)が
成立する。 DKA−YK−XK=D0A ……(8) DKB−YK+1−XK−l・θK=D0B−Y1−X0 ……(9) DKC−YK+2−XK−2l・θK=D0C−Y2−X0 ……(10) そして、(9)式に2を乗算し、(10)式を減算すると
次式(11)が得られる。 2DKB−2D0B−DKC+D0C =XK+2YK+1−YK+2−2Y1+Y2−X0 ……(11) また、(8)式において、K→K+1、K→K+2
とすることによつて次式が得られる。 DK+1A−YK+1−XK+1=D0A DK+2A−YK+2−XK+2=D0A これを整理すると、 YK+1=DK+1A−XK+1=D0A YK+2=DK+2A−XK+2=D0A ……(11)′ この(11)′式のYK+1及びYK+2を(11)式に代入する
と、 2DKB−2D0B−DKC+D0C =XK+2(DK+1A−XK+1=D0A) −(DK+2A−XK+2=D0A)−2Y1+Y2−X0 これを整理すると、 XK+2=2XK+1−XK+2DK+1A =DK+2A+2DKB−DKC+D0A −2D0B+D0C+X0+2Y1−Y2 ……(12) また、(11)′式から YK+2=−XK+2+DK+2A−D0A ……(13) (9)式において、K→K+2を代入し、D0B
D0A+Y1の関係を利用することにより次式が得ら
れる。 DK+2B−YK+3−XK+2−lθK+2 =(D0A+Y1)−Y1−X0 これを整理すると、次式(14)が得られる。 θK+2=−XK+2−YK+3+DK+2B−D0A+X0/l ……(14) すなわち、K=0、1、2、…の位置での変位
検出器A,B,Cの測定値DKA、DKB、DKCを用い
て、上記(12)式、(13)式および(14)式から逐次、測定対
象物1の真直度曲線Y、案内面2に真直度曲線X
および検出器取付台3のピツチングθを算出する
ことができるのである。 このような本方法によれば、検出器取付台3が
案内面に沿つて移動して行く場合の検出器取付台
3の浮き沈み(真直度変化)のみならず、前後方
向の縦ゆれ(ピツチング)の影響をも考慮した高
精度の測定が可能となるのである。 尚、本実施例では測定対象物1が静止し、検出
器取付台3が移動する場合について説明したが、
逆に検出器取付台3が静止し、測定対象物1が移
動する場合にも上記(12)式、(13)式および(14)式を適用
することができる。 次に、具体的な計算法について説明する。上記
(12)式、(13)式および(14)式からわかるように、(12)式

ら求めたXK(K=2、3、4…)を用いてYK
算出され、それらの値からピツチングθKが求めら
れる。そこで、この(12)式の具体的適用法について
説明する。 (12)式において、X0は測定開始位置での真直度
誤差であり、D0A、D0B、D0Cはいずれも測定開始
位置での変位量測定値である。したがつて、各変
位検出器A,B,Cの初期設定値を0とすれば、
X0=D0A=D0B=D0C=0と仮定することができ
る。 この仮定のもとで、K=0、1、2、…、nに
対してXK+2は次のようになる。 X2=2X1−0−2・D1A+D2A +0−0+2Y1−Y2 X3=2X2−X1−2・D2A+D3A +2・D1B−D1C+2Y1−Y2 … … Xo+2=2Xo+1−Xo−2・Do+1A +Do+2A+2・DoB−DoC+2Y1−Y2 しかし、X1、Y1、Y2は(12)式および(13)式の漸化
式からは求めることはできない値であり、真直度
曲線Xを求めるためには、何んらかの方法で、こ
れらの値を推定するか、または、その影響分を除
去する必要がある。 そこで、(12)式において、X1=α、2Y1−Y2
βとおくと、次式(15)が成立する。 XK=K・α+K(K−1)/2・β +CK(K=2、3、…) ……(15) XK:K番目の位置での真直度誤差(真の値) CK:K場目の位置での真直度誤差(計算値) また、このCKはα=β=0と仮定して(12)式に
よつて測定値DKA、、DKB、DKCから求めた値であ
る。 ここで、真直度誤差を『各測定点での誤差の二
乗平均値が最小になるような仮想直線からのへだ
たり』としてとらえることとすれば上記(15)式を用
いて真直度誤差を次の手順で求めることができ
る。 () K=2、3、4、…、nに対してCKを求め
ておく。 () (15)式で示されたXKの二乗平均値を最小とす
るα、を求める。このα、βは最小2乗法によ
つて比較的簡単に次式(16)(17)で求めることができ
る。 α=δ、(γ4−2γ2+γ2)−(δ2−δ1)(γ3−γ2
)/(γ3−γ22−γ2(γ4−2γ3+γ2)……(16) β=2・(δ2−δ1)・γ2−2δ1(γ3−γ2)/(γ3
−γ22−γ2(γ4−2γ3+γ2)……(17) 但し γ2oK=2 K2、γ3oK=2 K3、γ4oK=2 K4、 δ1oK=2 (K・CK)、δ2oK=2 (K2・CK) () (16)式および(17)式で求めたα、βおよび
()で求めたCKから(15)式によつてXKを求め
る。 このXKが各測定点での誤差の二乗平均値が
最小となるような仮想直線からのへだたりとし
ての真直度誤差となる。 一方、測定対象物1の真直度曲線はXKを(13)
式に代入することによつて求まり、検出器取付
台3のピツチングはYK、XKを式(14)に代入して
求めることができる。 次に、第3図に示したモデルデータによつ
て、さらに具体的に説明する。 第3図に示した値は、測定位置K=0、1、
2、…における真直度およびピツチング量であ
る。尚、極性は図中に示した通りであり、回転
については第2図中の変位検出器Cの測定値が
大きくなる方向を正とした。 このモデルデータからDKA、DKB、DKCを求
め、CKを計算した結果およびK=2からK=
9までの測定点に対して上記計算式より求めた
α、β、XKの計算値、YKの計算値およびθK
計算値を第1表に示した。同時に、このモデル
データ(K=2〜K=9)に対して各測定点で
の誤差の二乗平均値が最小になるような仮想直
線からのへだたり量に換算した結果をXKのデ
ータ値、YKのデータ値、θKのデータ値として
第1表中に示した。 尚、( )内の値は検討対象としたK=2〜
K=9
The present invention relates to a method capable of simultaneously measuring the straightness of an object to be measured, the straightness of a moving guide surface, and the amount of vertical wobbling during movement with high precision. In recent years, with the increasing demand for higher precision in machine tools, the straightness control of guide surfaces (sliding surfaces) has become one of the important issues, and it is desired to make its measurement easier. Conventional methods for measuring straightness include using a reference bar such as Straight Edge, a piano wire as a reference straight line, or using an autocollimator. Methods using systems have also been developed. However, all of these methods require a considerable amount of preparation and skill for measurement work, are inefficient, and are susceptible to negative effects from various noises, making them difficult to put to practical use in the field. Many problems remain. Therefore, as a new method for measuring straightness that can solve these problems, two displacement detectors are moved along the object to be measured, and the values measured by these displacement detectors are used to sequentially calculate the straightness and displacement of the object to be measured. A method of simultaneously measuring the straightness of the moving guide surface of the detector has been reported. As shown in Figure 1, which shows the principle, this is because the distance between the detector mount 3 (using a knife mount, for example) that moves along the measurement object 1 on the guide surface 2 and the measurement object 1 is Two displacement detectors A and B that measure In this method, the measured values of the two displacement detectors A and B are obtained for every l, and the straightness of the object to be measured 1 and the straightness of the guide surface 2 are separately calculated from these measured values. In other words, the measurement target 1 at the measurement start position
and the straightness of the guide surface 2 are Y 0 and X 0 respectively,
Let the straightness at the Kth measurement position be Y K and
If X K , then the straightness curves of the measuring object 1 and the guide surface 2 are obtained, which are shown as Y and X in FIG. 1, respectively. Here, the measured values at displacement detectors A and B are D KA ,
Assuming D KB (K=0, 1, 2,...), the following equations (1)(2)
holds true. D KA −Y K −X K = D 0A ...(1) D KB −Y K+1 −X K = D 0B −Y 1 −X 0 ...(2) In this equation (1), K→K+1 By substituting and transforming equations (1) and (2), the following equations (3) and (4) are obtained. D K+1A −D 0A =Y K+1 +X K+1 ……(3) D KB −D 0B =Y K+1 +X K −Y 1 −X 0 ……(4) And, equation (3) Subtracting equation (4) from, D K+1A −D 0A −D KB +D 0B = Y K+1 +X K+1 −Y K+1 −X K +Y 1 +X 0Therefore , rearranging gives the following equation ( 5) is obtained. X K + 1 = _ _ _ _ _ _ , the following equation (6) is obtained. X K+1 =X K +D K+1 −D KB −X 0 ...(6) Also, the following equation can be obtained from equation (3). Y K+1 =X K+1 +D K+1A −D 0A ...(7) Therefore, from equations (6) and (7), K=0,
Using the measured values D KA , D KB at points 1, 2, . In this method, the straightness of the detector mount 3 is determined by the ups and downs (changes in straightness) of the detector mount 3 as it moves along the guide surface 2. Even if the entire stand 3 floats up and down as it is, there is no risk of adversely affecting the measured values, but in general, the detector mounting stand 3 often sways vertically (pitting) in the front-rear direction, and this causes measurement problems. This results in errors, making it impossible to perform highly accurate measurements. Based on this knowledge, the present invention aims to provide a straightness measuring method that eliminates measurement errors caused by vertical wobbling due to movement and allows more accurate measurement. The configuration of the present invention that achieves this object is such that one of the detector mount and the object to be measured moves along a guide surface, and the detector mount includes three sensors for measuring the distance to the object to be measured. Detectors are installed at equal intervals l in the movement direction, and the measured values of the three detectors at the measurement start position are D 0A , D 0B , respectively.
D 0C , the detector mount or the object to be measured is moved every interval l to obtain the measured value of the detector each time, and the measured values at the Kth measurement position are respectively D KA , D KB , Let D KC be the measured values at the K+i-th position sequentially as D K+iA , D K+iB , D K+iC , and the guide surface straightness error at the measurement start position be X 0 ,
Let the straightness error of the measuring object at the first position be X1 , the straightness error of the object to be measured at the first position be Y1 , that at the second position be Y2 , and the straightness of the guide surface at the K+2nd position. degree X K + 2 as _ _ _ _ _ _ 1 - Y 2 , and the values of X K+2 calculated for K = 0, 1, 2,... Y1 , Y2
Estimate and calculate the straightness of the guide surface by correcting it by the numerical value related to Calculate each by Y K+2 = −X K+2 +D K+2A −D 0A θ K+2 = −X K+2 −Y K+3 +D K+2B −D 0A +X 0 /l. It is characterized by Hereinafter, one embodiment of the straightness measuring method of the present invention will be described in detail based on the principle diagram shown in FIG. A detector mount 3 that moves along a guide surface 2 provided along the measurement object 1 is provided, and the detector mount 3 is equipped with three displacement detectors A for measuring the distance to the measurement object 1. , B, and C are installed at equal intervals l in the direction of movement of the detector mount 3. Then, while moving the detector mounting base 3 in the direction of the arrow in the figure, the distance from the surface of the object to be measured 1 is measured every movement distance l equal to the distance l between the displacement detectors A, B, and C, and the value is calculated. Let D KA , D KB , and D KC (K=0, 1, 2, . . . ) respectively.
At this time, the measurement target 1 is
, the straightness of the guide surface 2 and the pitching of the detector mount 3 are respectively Y K , X K and θ K (K=0,
1, 2,...). Note that the pitching of the detector mount 3 is based on the displacement detector A. Here, as shown in Fig. 2, the straightness error of the guide surface 2 at the measurement start position is X 0 , that at the first position is X 1 , and the straightness error of the measurement object 1 at the first position is Y 1 , that of the second position
Y 2 , each displacement detector A at the measurement start position,
Let the measured values of B and C be D 0A , D 0B , D 0C and K
The measured values at the th measurement position are D KA , D KB ,
D KC , the measured value at the K+i-th position is D K+iA ,
Assuming D K+iB and D K+iC , the following equations (8), (9), and (10) hold true from the same figure. D KA −Y K −X K =D 0A …(8) D KB −Y K+1 −X K −l・θ K =D 0B −Y 1 −X 0 …(9) D KC −Y K +2 −X K −2l・θ K = D 0C −Y 2 −X 0 ...(10) Then, by multiplying equation (9) by 2 and subtracting equation (10), the following equation (11) is obtained. It will be done. 2D KB −2D 0B −D KC +D 0C =X K +2Y K+1 −Y K+2 −2Y 1 +Y 2 −X 0 ...(11) Also, in equation (8), K→K+1, K→K+2
By doing so, the following equation is obtained. D K+1A −Y K+1 −X K+1 =D 0A D K+2A −Y K+2 −X K+2 =D 0AIf we organize this, Y K+1 =D K+1A −X K+1 =D 0A Y K+2 =D K+2A −X K+2 =D 0A ……(11)′ This formula (11)′ is converted to Y K+1 and Y K+2 by (11) When substituted into _ _ _ _ _ _ _ _ _ Y 2 −X 0If we rearrange this , we get : _ _ _ ...(12) Also, from equation (11)′, Y K+2 = −X K+2 +D K+2A −D 0A ...(13) In equation (9), substitute K→K+2 and get D 0B =
By using the relationship D 0A +Y 1 , the following equation can be obtained. D K+2B −Y K+3 −X K+2 −lθ K+2 = (D 0A +Y 1 )−Y 1 −X 0 By rearranging this, the following equation (14) is obtained. θ K+2 = −X K+2 −Y K+3 +D K+2B −D 0A +X 0 /l ...(14) That is, displacement detector A at the positions of K=0, 1, 2, ... , B, C using the measured values D KA , D KB , and D KC , the straightness curve Y of the measurement object 1 and the guide surface 2 are sequentially calculated from the above equations (12), (13), and (14). straightness curve
And the pitching θ of the detector mount 3 can be calculated. According to this method, not only the ups and downs (change in straightness) of the detector mount 3 when it moves along the guide surface, but also the longitudinal sway (pitching) in the front and rear direction can be prevented. This makes it possible to perform highly accurate measurements that take into account the effects of In addition, in this embodiment, the case where the object to be measured 1 is stationary and the detector mounting base 3 is moved has been explained.
Conversely, the above equations (12), (13), and (14) can also be applied when the detector mount 3 is stationary and the measurement object 1 is moving. Next, a specific calculation method will be explained. the above
As can be seen from equations (12), (13), and (14), Y K is calculated using X K (K = 2, 3, 4...) obtained from equation (12), and their values are The pitching θ K can be found from Therefore, a specific application method of this equation (12) will be explained. In equation (12), X 0 is the straightness error at the measurement start position, and D 0A , D 0B , and D 0C are all displacement measurement values at the measurement start position. Therefore, if the initial setting values of each displacement detector A, B, and C are set to 0,
It can be assumed that X 0 =D 0A =D 0B =D 0C =0. Under this assumption, for K=0, 1, 2, . . . , n, X K+2 is as follows. X 2 = 2X 1 −0−2D 1A + D 2A + 0−0 + 2Y 1 −Y 2 X o+2 = 2X o+1 −X o −2・D o+1A +D o+2A +2・D oB −D oC +2Y 1 −Y 2However, X 1 , Y 1 , and Y 2 are expressed by equation (12) These values cannot be obtained from the recurrence formula of equation (13), and in order to obtain the straightness curve X, these values must be estimated in some way, or their influence needs to be removed. Therefore, in equation (12), X 1 = α, 2Y 1 −Y 2 =
If β is set, the following equation (15) holds true. X K = K・α+K(K−1)/2・β +C K (K=2, 3,…) …(15) X K : Straightness error at Kth position (true value) C K : Straightness error at the K-th position (calculated value) In addition, this C K is obtained from the measured values D KA , D KB , D KC by equation (12) assuming α = β = 0. This is the value. Here, if we consider the straightness error as ``the deviation from the virtual straight line that minimizes the root mean square value of the error at each measurement point,'' then we can calculate the straightness error using equation (15) above. It can be obtained using the following steps. () Find C K for K=2, 3, 4,..., n. () Find α that minimizes the root mean square value of X K shown in equation (15). These α and β can be relatively easily determined by the following equations (16) and (17) using the least squares method. α=δ, (γ 4 −2γ 22 )−(δ 2 −δ 1 )(γ 3 −γ 2
)/(γ 3 −γ 2 ) 2 −γ 24 −2γ 32 )……(16) β=2・(δ 2 −δ 1 )・γ 2 −2δ 13 −γ 2 )/(γ 3
−γ 2 ) 2 −γ 24 −2γ 32 )……(17) However, γ 2 = oK=2 K 2 , γ 3 = oK=2 K 3 , γ 4 = oK=2 K 4 , δ 1 = oK=2 (K・C K ), δ 2 = oK=2 (K 2・C K ) () Obtained using equations (16) and (17) Calculate X K from α, β, and C K obtained in () using equation (15). This X K becomes the straightness error as the deviation from the virtual straight line that minimizes the root mean square value of the error at each measurement point. On the other hand, the straightness curve of measurement object 1 is X K (13)
The pitching of the detector mount 3 can be determined by substituting Y K and X K into Equation (14). Next, a more specific explanation will be given using the model data shown in FIG. The values shown in FIG. 3 are for measurement positions K=0, 1,
2. Straightness and pitching amount in... The polarity is as shown in the figure, and regarding rotation, the direction in which the measured value of the displacement detector C in FIG. 2 increases is defined as positive. From this model data, D KA , D KB , and D KC are obtained, and the result of calculating C K and K=2 from K=
Table 1 shows the calculated values of α, β, X K , Y K , and θ K obtained from the above formula for the measurement points up to 9. At the same time, the data of The values are shown in Table 1 as the data values of Y K and the data values of θ K. In addition, the values in parentheses are K = 2 ~
K=9

【表】 の範囲外のものであるが(16)式、(17)式で求めた
α、βによつて、 X1=α+C1 Y1=(Y2+β)/2 として求めた値あるいはそれを用いて算出した
値。 また、この第1表に示した結果を第4図に図
示した。同図から明らかなように、モデルデー
タの性質と選定スバン(K=2〜K=9)に起
因すると考えられる誤差が発生しているが、全
体としての傾向はよく一致しており、回帰直線
の傾斜の把握誤差から図中のグラフがわずかに
回転したように現われているが、一方のグラフ
を回転することによつて全体は良く一致する。 また、前述の誤差は選定スパンを長くするこ
とによつて十分小さくすることが可能であり、
本方法は実機に適用して非常に有効なものとな
る。 また、第4図中、白丸印(−○−)で示した
従来のピツチングの影響を考慮しない場合と比
較すると、誤差が極めて小さく高精度な測定値
が得られることがわかる。 以上、実施例とともに具体的に説明したように
本発明によれば、測定対象物の真直度と移動案内
面の真直度および移動時の縦ゆれ量とを同時に高
精度で測定することができる。また、測定には3
個の検出器を設置すれば良く実機にも簡単に適用
できると共に測定作業も簡単で熟練度も必要とし
ない。
[ Table ] Although it is outside the range of The value calculated using that. Further, the results shown in Table 1 are illustrated in FIG. As is clear from the figure, errors that are thought to be caused by the nature of the model data and the selection of subbans (K = 2 to K = 9) occur, but the overall trends are in good agreement, and the regression line The graphs in the figure appear to be slightly rotated due to an error in understanding the slope, but by rotating one of the graphs, the whole matches well. In addition, the above-mentioned error can be made sufficiently small by lengthening the selection span.
This method is very effective when applied to actual equipment. Furthermore, when compared with the conventional case in which the effect of pitching is not taken into consideration, which is indicated by the white circle (-○-) in FIG. 4, it can be seen that highly accurate measurement values with extremely small errors can be obtained. As described above in detail along with the embodiments, according to the present invention, the straightness of the object to be measured, the straightness of the movement guide surface, and the amount of vertical wobbling during movement can be simultaneously measured with high precision. In addition, 3
It can be easily applied to actual equipment by simply installing several detectors, and the measurement work is simple and does not require any skill.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の真直度測定方法にかかる原理
図、第2図は本発明の真直度測定方法にかかる原
理図、第3図および第4図は本発明方法を適用し
たモデルデータの説明図およびその結果の説明図
である。 図面中、1は測定対象物、2は案内面、3は検
出器取付台、A,B,Cは変位検出器である。
Figure 1 is a principle diagram of the conventional straightness measuring method, Figure 2 is a principle diagram of the straightness measuring method of the present invention, and Figures 3 and 4 are explanatory diagrams of model data to which the method of the present invention is applied. and an explanatory diagram of the results. In the drawings, 1 is an object to be measured, 2 is a guide surface, 3 is a detector mounting base, and A, B, and C are displacement detectors.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 検出器取付台と測定対象物とのいずれか一方
が案内面に沿つて移動する該検出器取付台に前記
測定対象物との距離を測定する3個の検出器を前
記移動方向に等間隔lで設置し、測定開始位置に
おける前記3個の検出器の測定値をそれぞれ
D0A、D0B、D0Cとし、前記検出器取付台若しくは
測定対象物を前記間隔l毎に移動してその都度前
記検出器の測定値を得、K番目の測定位置におけ
る前記測定値をそれぞれDKA、DKB、DKCとし、順
次K+i番目の位置での測定値をDK+iA、DK+iB
DK+iCとすると共に測定開始位置での案内面真直
度誤差をX0、1番目の位置のそれをX1、1番目
の位置での測定対象物の真直度誤差をY1、2番
目の位置でのそれをY2とし、前記K+2番目位
置での前記案内面の真直度XK+2を XK+2=2・XK+1−XK−2・DK+1A +DK+2A+2・DKB−DKC+D0A−2・D0B+D0C +X0+2Y1−Y2 によつて算出し、K=0、1、2、…について算
出したXK+2の値を、真直度誤差の二乗平均値が
最小となるよう演算して求めたX1およびY1、Y2
に関係する数値によつて補正して前記案内面の真
直度を推定・算出し、この位置における前記測定
対象物の真直度YK+2および移動による前後方向
の縦ゆれ量θK+2をそれぞれ YK+2=−XK+2+DK+2A−D0A θK+2=−XK+2−YK+3+DK+2B−D0A+X0/l によつて算出することを特徴とする真直度測定方
法。
[Claims] 1. Either the detector mount or the object to be measured moves along a guide surface, and the detector mount is provided with three detectors for measuring the distance to the object to be measured. The three detectors are installed at equal intervals l in the movement direction, and the measured values of the three detectors at the measurement start position are respectively
D 0A , D 0B , D 0C , the detector mounting base or the object to be measured is moved every interval l to obtain the measured value of the detector each time, and the measured value at the Kth measurement position is respectively Let D KA , D KB , D KC be the measured values at the K+i-th position sequentially as D K+iA , D K+iB ,
D K+iC , and the guide surface straightness error at the measurement start position is X 0 , that at the first position is X 1 , the straightness error of the object to be measured at the first position is Y 1 , and the second position is Let the straightness of the guide surface at the K+2 position be Y2 , and the straightness of the guide surface at the K+2nd position is X K +2 = 2・X K+1 −X K −2・D K+1A +D K +2A +2・D KB −D KC +D 0A −2・D 0B +D 0C +X 0 +2Y 1 −Y 2 , and the value of X K+2 calculated for K=0, 1, 2,... , X 1 and Y 1 , Y 2 calculated to minimize the root mean square value of the straightness error
Estimate and calculate the straightness of the guide surface by correcting it by the numerical value related to Calculate each by Y K+2 = −X K+2 +D K+2A −D 0A θ K+2 = −X K+2 −Y K+3 +D K+2B −D 0A +X 0 /l. A straightness measurement method characterized by:
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60247413A (en) * 1984-05-22 1985-12-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Online measuring method of roll profile
JPS6144055U (en) * 1984-08-23 1986-03-24 バンドー化学株式会社 Meandering inspection device for transmission belts
JP4875409B2 (en) * 2006-06-06 2012-02-15 株式会社岡本工作機械製作所 Surface grinding method for surface ground workpieces
JP4982174B2 (en) * 2006-12-28 2012-07-25 株式会社ナガセインテグレックス Grinder
JP5873242B2 (en) * 2011-01-24 2016-03-01 パナソニック株式会社 Straightness inspection method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53109660A (en) * 1977-03-04 1978-09-25 Osaka Kiko Co Ltd Measuring method of straightness in three points
JPS57156512A (en) * 1981-03-20 1982-09-27 Tokyo Daigaku Detector for turning angle of inspection table

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