特許 6843344 表面粗さ測定システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6843344

(24)【登録日】2021年2月26日

(45)【発行日】2021年3月17日

(54)【発明の名称】表面粗さ測定システム

(51)【国際特許分類】

   G01B 5/28 20060101AFI20210308BHJP

   G01B 21/30 20060101ALI20210308BHJP

【ＦＩ】

   G01B5/28 102

   G01B21/30 102

【請求項の数】2

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-29232(P2017-29232)

(22)【出願日】2017年2月20日

(65)【公開番号】特開2018-136149(P2018-136149A)

(43)【公開日】2018年8月30日

【審査請求日】2019年12月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000151494

【氏名又は名称】株式会社東京精密

(74)【代理人】

【識別番号】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(72)【発明者】

【氏名】榎本 雅人

【審査官】 仲野 一秀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−３１０５２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−１６８３０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｂ ５／００−５／３０

Ｇ０１Ｂ ２１／００−２１／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークの表面に接触されて前記ワークの表面粗さを測定する表面粗さ測定手段と、
前記表面粗さ測定手段とは別体で構成され、前記ワークの表面に接触されて前記ワークの振動を測定する振動測定手段と、
前記表面粗さ測定手段によって測定された表面粗さデータ、及び前記振動測定手段によって測定された振動データを取得して、前記表面粗さデータから前記振動データを除去した測定データを生成する測定データ生成手段と、
を備え、
前記測定データ生成手段は、前記表面粗さデータと前記振動データとに相関があるか否かを判断し、相関があると判断した場合には、前記表面粗さデータから前記振動データを除去した測定データを生成する判断部を有する、
表面粗さ測定システム。

【請求項2】

前記振動測定手段は、前記表面粗さ測定手段による前記ワークの表面粗さの測定と同時に、前記ワークの振動を測定する、
請求項１に記載の表面粗さ測定システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は表面粗さ測定システムに係り、特にワークの表面粗さを測定する表面粗さ測定機を備えた表面粗さ測定システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、表面粗さ測定機の一例が開示されている。表面粗さ測定機は、テーブルと、テーブルにＺ（鉛直）方向に立設されたコラムと、コラムに設けられたＸ方向（水平方向）駆動部と、を備えている。また、表面粗さ測定機は、触針と、触針のＺ方向の変位を測定する変位検出器とを備え、この変位検出器がＸ方向駆動部によってＸ方向に移動される。また、Ｘ方向駆動部には、変位検出器のＸ方向の移動量を測定するスケール又はエンコーダが内蔵されている。

【0003】

特許文献１の表面粗さ測定機によれば、ワークの表面に触針を接触させ、この状態で変位検出器をＸ方向駆動部によってＸ方向に移動させると、Ｘ方向の一定ピッチにおける触針のＺ方向の変位量が測定されて、ワークの測定データが得られる。この測定データをデータ処理部によって演算処理することにより、ワークの表面粗さがサブミクロンオーダーで測定される。

【0004】

このような、表面粗さ測定機による表面粗さ測定においては、ワークに伝達される外乱振動を除去するために、表面粗さ測定機を除振台に搭載した状態でワークの表面粗さを測定することが好ましい。

【0005】

除振台として、空気ばねを使用した除振台が特許文献２に開示されている。この除振台は、測定機器が搭載される搭載盤を有し、この搭載盤が複数の空気ばねによって基台に支持されている。特許文献２の除振台は、基台が設置面から受けた振動を、空気ばねによって除振する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００６−３００８２３号公報

【特許文献2】特許第４２３５２４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、サブミクロンオーダーの測定能力を有する表面粗さ測定機では、ワークに生じている振動が微小なものであっても、測定した表面粗さデータに振動の成分（振動データ）が加わるので、正確な測定結果が得られないという問題がある。

【0008】

このような問題を解消するには、例えば特許文献２のような除振台に表面粗さ測定機を搭載し、ワークに伝達する振動をワークに伝達する前に除去することが考えられる。しかしながら、全ての振動を除振台によって完全に除去することは困難であり、除去できない微小な振動成分が表面粗さデータに加わるので、除振台による測定精度の向上には限界があるという問題があった。

【0009】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ワークに伝達している振動の影響を受けることなく、正確な測定結果を得ることができる表面粗さ測定システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の目的を達成するために、本発明の表面粗さ測定システムは、ワークの表面に接触されてワークの表面粗さを測定する表面粗さ測定手段と、表面粗さ測定手段とは別体で構成され、ワークの表面に接触されてワークの振動を測定する振動測定手段と、表面粗さ測定手段によって測定された表面粗さデータ、及び振動測定手段によって測定された振動データを取得して、表面粗さデータから振動データを除去した測定データを生成する測定データ生成手段と、を備える。

【0011】

本発明によれば、ワークの表面粗さを測定する表面粗さ測定手段の他、ワークの振動を測定する振動測定手段を備えており、表面粗さ測定手段によって測定された表面粗さデータから、振動測定手段によって測定された振動データを除去し、これによって生成されたデータを測定データとして使用する。これにより、本発明によれば、ワークに伝達している振動の影響を受けることなく、正確な測定結果を得ることができる。

【0012】

本発明の一態様は、振動測定手段は、表面粗さ測定手段によるワークの表面粗さの測定と同時に、ワークの振動を測定することが好ましい。

【0013】

本発明の一態様によれば、振動測定手段は、表面粗さ測定手段によるワークの表面粗さの測定と同時に、ワークの振動を測定するので、より正確な測定データを生成することができる。

【0014】

本発明の一態様は、測定データ生成手段は、表面粗さデータと振動データとに相関があるか否かを判断し、相関があると判断した場合には、表面粗さデータから振動データを除去した測定データを生成する判断部を有することが好ましい。

【0015】

本発明の一態様によれば、測定データを生成するための必要とする振動データを得ることができるので、より正確な測定結果を得ることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、ワークに伝達している振動の影響を受けることなく、正確な測定結果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１実施形態の表面粗さ測定システムの全体構成を示す説明図

【図2】データ処理部の構造を示したブロック図

【図3】第１実施形態の表面粗さ測定システムの動作を説明するフローチャート

【図4】（Ａ）は表面粗さデータの波形図、（Ｂ）は振動データの波形図、（Ｃ）は表面粗さデータから振動データを除去した測定データの波形図

【図5】フーリエ変換処理及びフーリエ逆変換処理の一例を示す説明図

【図6】相関係数の具体的な算出方法を説明したフローチャート

【図7】第１実施形態に係る表面粗さ測定システムの第１変形例を示した全体構成図

【図8】第１実施形態に係る表面粗さ測定システムの第２変形例を示した全体構成図

【図9】第２実施形態に係る表面粗さ測定システムの全体構成図

【図10】第３実施形態に係る表面粗さ測定システムの全体構成図

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、添付図面に従って本発明に係る表面粗さ測定システムについて説明する。

【0019】

図１は、第１実施形態の表面粗さ測定システム１０の全体構成を示す概略説明図である。

【0020】

第１実施形態の表面粗さ測定システム１０は、ワークＷの表面に接触されてワークＷの表面粗さを測定する駆動部（表面粗さ測定手段）１２と、駆動部１２とは別体で構成され、ワークＷの表面に接触されてワークＷの振動を測定する駆動部（振動測定手段）１４と、駆動部１２によって測定された表面粗さデータ、及び駆動部１４によって測定された振動データを取得して、表面粗さデータから振動データを除去した測定データを生成するデータ処理部（測定データ生成手段）１６と、から構成される。

【0021】

駆動部１２は、現場に持ち込んで使用する可搬型の表面粗さ測定機（例えば、株式会社東京精密製の「ＳＵＲＦＣＯＭ１３０Ａ」）である。この駆動部１２は、Ｚ方向（鉛直方向）に立設されたコラム２８Ａに対し、Ｚ方向に移動自在に設けられる。このコラム２８Ａは、ワークＷが載置されるテーブル３０に対し独立して設けられており、ワークＷに振動を与えている振動源（不図示）から遮断された位置又は部材に設けられている。なお、コラム２８Ａをテーブル３０に立設してもよい。

【0022】

駆動部１２の構成は周知であるが、ワークＷの表面に接触される触針１８と、触針１８のＺ方向の変位を測定する変位検出器２０と、触針１８とともに変位検出器２０をＸ方向（水平方向）に移動するＸ方向駆動部２２と、を備えている。また、Ｘ方向駆動部２２には、変位検出器２０のＸ方向の移動量、すなわち、触針１８のＸ方向の移動量を測定するスケール（不図示）が内蔵されている。

【0023】

駆動部１２によれば、ワークＷの表面の測定位置ａに触針１８を接触させて、触針１８をワークＷの表面に沿って移動させる。具体的には、変位検出器２０をＸ方向駆動部２２によってＸ方向に移動させる。これにより、駆動部１２によって、触針１８をＸ方向に移動させたときの触針１８のＺ方向の変位量が、触針１８のＸ方向の移動量（位置情報）とともに測定される。

【0024】

駆動部１２によって測定された触針１８のＺ方向の変位量と触針１８のＸ方向の移動量は、表面粗さの測定データ（以下、表面粗さデータと言う。）として、ケーブル２４による有線伝送によりデータ処理部１６に取得され、データ処理部１６のＡ／Ｄ変換器２６（図２参照）によってディジタル形式の信号に変換される。

【0025】

一方、駆動部１４は、Ｚ方向に立設されたコラム２８Ｂに対し、Ｚ方向に移動自在に設けられる。このコラム２８Ｂは、コラム２８Ａと同様にワークＷが載置されるテーブル３０に対し独立して設けられており、ワークＷに振動を与えている振動源（不図示）から遮断された位置又は部材に設けられている。なお、コラム２８Ｂをテーブル３０に立設してもよい。

【0026】

駆動部１４は、駆動部１２と同様に、ワークＷの表面に接触される触針３２と、触針３２のＺ方向（鉛直方向）の変位を測定する変位検出器３４と、を備えている。この駆動部１４によれば、ワークＷの表面の測定位置ｂに触針３２を接触させて、ワークＷの振動に起因する触針１８のＺ方向の変位量を変位検出器３４によって測定する。なお、駆動部１４は、後述するように表面粗さ測定機として併用される場合があるため、駆動部１２と同様に、変位検出器３４をＸ方向に移動するＸ方向駆動部３６を有している。このＸ方向駆動部３６には、変位検出器３４のＸ方向の移動量、すなわち、触針３２のＸ方向の移動量を測定するスケール（不図示）が内蔵されている。

【0027】

駆動部１４によって測定された触針３２のＺ方向の変位量は、ワークＷの振動データとして、駆動部１４に内蔵されたＡ／Ｄ変換器３８（図２参照）によってディジタル形式の信号に変換される。この信号は、無線伝送によりデータ処理部１６に取得される。

【0028】

図２は、データ処理部１６の構造を示した概略ブロック図である。

【0029】

データ処理部１６は、前述したＡ／Ｄ変換器２６を有する。このＡ／Ｄ変換器２６は、駆動部１２で測定された表面粗さデータを所定のサンプリング周期でディジタル形式の信号へ変換する。また、駆動部１４のＡ／Ｄ変換器３８は、駆動部１４で測定された振動データを所定のサンプリング周期でディジタル形式の信号へ変換する。

【0030】

データ処理部１６は、信号処理部４６を有し、信号処理部４６は、高速フーリエ変換器（Fast Fourier Transform：ＦＦＴ）４０と、振動成分除去部４２と、高速フーリエ逆変換器（Inverse Fast Fourier Transform ：ＩＦＦＴ）４４と、を有する。なお、信号処理部４６に代えてソフトウェアを用いてもよい。

【0031】

高速フーリエ変換器４０は、Ａ／Ｄ変換器２６、３８が逐次出力する信号列にフーリエ変換処理を施して、時間領域信号を周波数領域信号に変換する。

【0032】

振動成分除去部４２は、高速フーリエ変換器４０によって変換された表面粗さデータと振動データの周波数領域信号を取得し、表面粗さデータの周波数成分から、振動データの周波数成分を除去する。

【0033】

高速フーリエ逆変換器４４は、振動成分除去部４２の出力信号（表面粗さデータの周波数成分から、振動データの周波数成分を除去した信号）にフーリエ逆変換処理を施して、周波数領域信号を時間領域信号へ変換する。

【0034】

信号処理部４６は、高速フーリエ逆変換器４４によって変換された時間領域信号に基づき、触針１８の変位信号列が示す各時刻における触針１８の変位量と、それぞれの時刻における触針１８の移動量（位置情報）とを対応付けて、ワークＷの測定データを生成する。そして、信号処理部４６は、この測定データに基づき、周知の粗さ解析ソフトウェア４８を用いてワークＷの粗さを算出し、その粗さ解析結果をデータ処理部１６のディスプレイ５０とプリンタ５２に出力する。

【0035】

図３は、第１実施形態の表面粗さ測定システム１０の動作を説明するフローチャートである。

【0036】

図３に示すように、ステップＳ１において、駆動部１２の触針１８をワークＷの測定位置ａに接触させ、駆動部１４の触針３２をワークＷの測定位置ｂに接触させる（図１参照）。

【0037】

ステップＳ２において、駆動部１２と駆動部１４を同時に駆動する。これにより、駆動部１２によって、触針１８をＸ方向に移動させたときの触針１８のＺ方向の変位量が、触針１８のＸ方向の移動量とともに測定される。そして、駆動部１２によって測定された触針１８のＺ方向の変位量、及び触針１８のＸ方向の移動量は、表面粗さデータとしてデータ処理部１６に取得され、Ａ／Ｄ変換器２６によってディジタル形式の信号に変換される。

【0038】

図４（Ａ）は、表面粗さデータの波形の一例が示されている。この表面粗さデータには、ワークＷに生じている振動成分（振動データ）が重畳されているため、図４（Ａ）の表面粗さデータに基づいて演算処理を実行した場合には、表面粗さの正確な測定結果を得ることができない。

【0039】

そこで、第１実施形態の表面粗さ測定システム１０では、図１の如く、ワークＷの表面粗さを測定する駆動部１２の他に、ワークＷの振動を個別に測定する駆動部１４を備えている。

【0040】

駆動部１４は、駆動部１２と同時に駆動されて、触針３２のＺ方向の変位量を測定する。すなわち、駆動部１４は、駆動部１２によるワークＷの表面粗さの測定と同時に、ワークＷの振動を測定する。そして、駆動部１２によって測定された触針３２のＺ方向の変位量は、振動データとして駆動部１４のＡ／Ｄ変換器３８によってディジタル形式の信号に変換されたのち、データ処理部１６に取得される。図４（Ｂ）は、振動データの波形の一例が示されている。

【0041】

図３に戻り、ステップＳ３において、Ａ／Ｄ変換器２６が逐次出力する信号列と、Ａ／Ｄ変換器３８が逐次出力する信号列とに、高速フーリエ変換器４０がフーリエ変換処理を施して、時間領域信号を周波数領域信号に変換する。なお、図５には、（Ａ）で示す時間領域信号を、（Ｂ）で示す周波数領域信号に変換するフーリエ変換処理の一例が示されている。

【0042】

図３に戻り、ステップＳ４において、高速フーリエ変換器４０によって変換された表面粗さデータの周波数領域信号から振動データの周波数領域信号を、振動成分除去部４２によって除去する。図４（Ｃ）には、（Ａ）で示した表面粗さデータから（Ｂ）で示した振動データを除去した測定データの波形が示されている。

【0043】

図３に戻り、ステップＳ５において、振動成分除去部４２の出力信号に高速フーリエ逆変換器４４がフーリエ逆変換処理を施して、周波数領域信号を時間領域信号へ変換する。なお、図５には、（Ｂ）で示した周波数領域信号を、（Ａ）で示した時間領域信号に変換するフーリエ逆変換処理の一例が示されている。

【0044】

図３に戻り、ステップＳ６において、フーリエ逆変換処理を施したディジタル変位信号に基づいて、信号処理部４６が測定データを生成する。この測定データは、表面粗さデータから振動データが除去されたデータである。

【0045】

ステップＳ７において、データ処理部１６が、測定データに基づき、周知の粗さ解析ソフトウェア４８を用いてワークＷの粗さを算出し、その粗さ解析結果をディスプレイ５０とプリンタ５２に出力する。

【0046】

このように第１実施形態の表面粗さ測定システム１０によれば、ワークＷの粗さを測定する駆動部１２の他に、ワークＷの振動を測定する駆動部１４を備え、駆動部１２によって測定された表面粗さデータから、駆動部１４によって測定された振動データを除去する処理を行うので、ワークＷに伝達している振動の影響を受けることなく、正確な測定結果を得ることができる。

【0047】

なお、第１実施形態の表面粗さ測定システム１０では、使用形態の変形例として、駆動部１２を振動測定手段として使用し、駆動部１４を表面粗さ測定手段として使用することもできる。

【0048】

これにより、測定位置ｂを起点とする粗さ測定を駆動部１４によって実施することができ、測定位置ａでのワークＷの振動を駆動部１２によって測定することができる。つまり、駆動部１２を振動測定手段として使用し、駆動部１４を表面粗さ測定手段として使用することにより、測定位置ａ、ｂの２か所において、粗さ測定と振動測定の交互の測定が可能となる。

【0049】

また、第１実施形態では、駆動部１２とデータ処理部１６とを有線によって接続し、駆動部１４とデータ処理部１６とを無線によって接続したが、これに限定されるものではない。例えば、駆動部１２とデータ処理部１６とを無線によって接続し、駆動部１４とデータ処理部１６とを有線によって接続してもよい。また、駆動部１２、１４とデータ処理部１６とを無線によって接続してもよいし、駆動部１２、１４とデータ処理部１６とを有線によって接続してもよい。駆動部１２とデータ処理部１６とを無線によって接続する場合には、駆動部１２側にＡ／Ｄ変換器２６を内蔵させる。

【0050】

また、第１実施形態では、表面粗さ測定機と構成が同一である駆動部１４によってワークＷの振動を測定したが、表面粗さ測定機である駆動部１４に代えて、ワークＷの振動を測定することが可能な加速度センサ等の専用の振動検出センサを適用してもよい。

【0051】

また、第１実施形態では、２本のコラム２８Ａ、２８Ｂを立設したが、１本のコラムに駆動部１２、１４をＺ方向に移動自在に設けてもよい。

【0052】

ところで、第１実施形態の表面粗さ測定システム１０では、表面粗さデータから振動データを除去して測定データを得ている。この場合、表面粗さデータに対して関連性のない振動データを、表面粗さデータから除去してしまうと正確な測定結果を得ることができなくなる。このような問題は、測定位置ａ、ｂの間の距離が大きくなるに従って顕著に発生すると考えられる。

【0053】

そこで、第２実施形態の表面粗さ測定システムでは、表面粗さデータと振動データとに相関があるか否かをデータ処理部１６が判断し、相関があると判断した場合には、表面粗さデータから振動データを除去した測定データを生成する。

【0054】

表面粗さデータと振動データとに相関があるか否かを判断するために、データ処理部１６は、振動成分除去部４２に演算部（判断部）４３（図２参照）を備えている。この演算部４３は、表面粗さデータと振動データとに基づいて相関係数（ρ）を算出する。そして、信号処理部（判断部）４６は、演算部４３にて算出された相関係数（ρ）が所定値（０．４〜０．７：本例では０．５）よりも高い場合に、表面粗さデータと振動データとが関連付けされているとみなして、表面粗さデータから振動データを除去した測定データを生成する。つまり、信号処理部４６は、高速フーリエ変換器４０で変換された周波数領域において、振動データの有効周波数に相関係数を乗じた成分を、表面粗さデータから除去する処理を行う。

【0055】

図６は、演算部４３による相関係数（ρ）の具体的な算出方法を説明したフローチャートである。

【0056】

図６によれば、ステップＳ１０において、高速フーリエ変換器４０で処理された表面粗さデータの解析データＡ（周波数及び振幅）と振動データの解析データＢ（周波数及び振幅）とに基づき、下記の〔数１〕により演算部４３が相関係数（ρ）を算出する。この算出式は、解析データＡ、Ｂの振幅値の数列で相関係数（ρ）を算出するものである。

【数1】

ｘ：解析データＡの振幅値
ｙ：解析データＢの振幅値

【0057】

ステップＳ１１において、算出された相関係数（ρ）が０．５以上の場合は、相関が高いとみなして処理を継続する。

【0058】

ステップＳ１２において、下記の〔数２〕により係数ｋを求める。
［数２］
ｋ＝Ｃ／Ｄ
Ｃ：解析データＡの振幅値のうち一番大きな振幅値
Ｄ：解析データＡで一番大きい振幅値となる周波数での解析データＢの振幅値

【0059】

ステップＳ１３において、算出された全ての周波数成分を有効周波数として使用する。この場合、各周波数成分において、下記の〔数３〕の計算を行う。
［数３］
Ｃｉ＝Ａｉ−ｋＢｉ
Ａｉ：解析データＡの各周波数成分
Ｂｉ：解析データＢの各周波数成分
Ｃｉ：表面粗さデータから必要な振動データが除去された測定データ

【0060】

以上の処理を行うことにより、駆動部１２にて測定された表面粗さデータから、必要な振動データを除去した測定データを生成することができる。これによって、より正確な測定結果を得ることができる。

【0061】

なお、算出された相関係数（ρ）が０．５未満の場合は、相関がないとみなして、駆動部１２にて測定された表面粗さデータのみを用いて演算処理を実施したり、再測定を実施したりする。

【0062】

図７は、第１実施形態に係る表面粗さ測定システム１０の第１変形例である表面粗さ測定システム６０を示した全体構成図である。なお、表面粗さ測定システム６０を説明するに当たり、図１に示した表面粗さ測定システム１０と同一若しくは類似の部材については、その説明を省略する。

【0063】

図１に示した表面粗さ測定システム１０に対する、図７の表面粗さ測定システム６０の相違点は、駆動部１２を振動測定手段として使用し、駆動部１４を表面粗さ測定手段として使用した点にある。

【0064】

図７の表面粗さ測定システム６０によれば、駆動部１２によって測定された触針１８のＺ方向の変位量が、振動データとしてデータ処理部１６に取得される。また、駆動部１４によって、触針３２をＸ方向に移動させたときの触針３２のＺ方向の変位量が、触針３２のＸ方向の移動量とともに測定される。そして、駆動部１４によって測定された触針３２のＺ方向の変位量及び触針３２のＸ方向の移動量が、表面粗さデータとしてデータ処理部１６に取得される。

【0065】

図７の表面粗さ測定システム６０は、駆動部１４によって測定された表面粗さデータ、及び駆動部１２によって測定された振動データをデータ処理部１６が取得して、表面粗さデータから振動データを除去した測定データを生成する。

【0066】

表面粗さ測定システム６０によれば、測定位置ｂを起点とする粗さ測定を駆動部１４によって実施することができ、測定位置ａでのワークＷの振動を駆動部１２によって測定することができる。

【0067】

図８は、第１実施形態に係る表面粗さ測定システム１０の第２変形例である表面粗さ測定システム７０を示した全体構成図である。なお、表面粗さ測定システム７０を説明するに当たり、図１に示した表面粗さ測定システム１０と同一若しくは類似の部材については、その説明を省略する。

【0068】

図１に示した表面粗さ測定システム１０に対する、図８の表面粗さ測定システム７０の相違点は、駆動部１２に代えて、駆動部１４と同一の機能を有する駆動部１４Ａをコラム２８Ａに取り付けた点と、駆動部１４によってワークＷの表面粗さを測定し、駆動部１４ＡによってワークＷの振動を測定した点にある。

【0069】

図８の表面粗さ測定システム７０は、駆動部１４によって測定された表面粗さデータ、及び駆動部１４Ａによって測定された振動データを無線によりデータ処理部１６が取得して、表面粗さデータから振動データを除去した測定データを生成する。

【0070】

表面粗さ測定システム７０によれば、測定位置ｂを起点とする粗さ測定を駆動部１４によって実施することができ、測定位置ａでのワークＷの振動を駆動部１４Ａによって測定することができる。

【0071】

図９は、第３実施形態に係る表面粗さ測定システム８０の全体構成図である。なお、表面粗さ測定システム８０を説明するに当たり、図１に示した表面粗さ測定システム１０と同一若しくは類似の部材については、その説明を省略する。

【0072】

図１に示した表面粗さ測定システム１０に対する、図９の表面粗さ測定システム８０の相違点は、駆動部１２をワークＷの表面に直接載置した点と、駆動部１４に代えて、振動センサ８２をコラム２８Ｂに取り付けた点にある。

【0073】

振動センサ８２は、ワークＷの表面に接触させる触針８４と、触針８４のＺ方向の変位を測定する変位検出器８６を有する。振動センサ８２は、駆動部１２と同時に駆動されて、触針８４のＺ方向の変位量を測定する。そして、振動センサ８２によって測定された触針８４のＺ方向の変位量は、振動データとして振動センサ８２に内蔵されたＡ／Ｄ変換器（不図示）によってディジタル形式の信号に変換される。この信号は、無線伝送によりデータ処理部１６に取得される。

【0074】

表面粗さ測定システム８０は、駆動部１２によって測定された表面粗さデータ、及び振動センサ８２によって測定された振動データをデータ処理部１６が取得して、表面粗さデータから振動データを除去した測定データを生成する。

【0075】

表面粗さ測定システム８０によれば、測定位置ａを起点とする粗さ測定を駆動部１２によって実施することができ、測定位置ｂでのワークＷの振動を振動センサ８２によって測定することができる。

【0076】

図１０は、第４実施形態に係る表面粗さ測定システム９０の全体構成図である。なお、表面粗さ測定システム９０を説明するに当たり、図１に示した表面粗さ測定システム１０と同一若しくは類似の部材については、その説明を省略する。

【0077】

図１に示した表面粗さ測定システム１０に対する、図１０の表面粗さ測定システム９０の相違点は、駆動部１４と図９に示した振動センサ８２とをワークＷの表面に直接載置した点にある。

【0078】

表面粗さ測定システム９０は、駆動部１４によって測定された表面粗さデータ、及び振動センサ８２によって測定された振動データをデータ処理部１６が取得して、表面粗さデータから振動データを除去した測定データを生成する。

【0079】

表面粗さ測定システム９０によれば、測定位置ａを起点とする粗さ測定を駆動部１４によって実施することができ、測定位置ｂでのワークＷの振動を振動センサ８２によって測定することができる。

【0080】

第１乃至第４実施形態を例示して説明したように、本発明の表面粗さ測定システムは、ワークの表面粗さを測定する表面粗さ測定手段と、表面粗さ測定手段とは別体で構成されてワークの振動を測定する振動測定手段を備えている。そして、本発明の表面粗さ測定システムは、表面粗さ測定手段によって測定された表面粗さデータ、及び振動測定手段によって測定された振動データを取得して、表面粗さデータから振動データを除去した測定データを生成する測定データ生成手段を備えている。

【0081】

本発明の測定データ生成手段は、取得した表面粗さデータと振動データとに基づいて測定データを生成するので、正確な測定データを生成することができる。また、振動測定手段は、表面粗さ測定手段によるワークの表面粗さの測定と同時に、ワークの振動を測定するので、同時ではなく時間差をもって測定した表面粗さデータと振動データとに基づいて測定データを生成する場合と比較して、より正確な測定データを生成することができる。

【符号の説明】

【0082】

１０…表面粗さ測定システム、１２…駆動部、１４…駆動部、１４Ａ…駆動部、１６…データ処理部、１８…触針、２０…変位検出器、２２…Ｘ方向駆動部、２４…ケーブル、２６…Ａ／Ｄ変換器、２８Ａ…コラム、２８Ｂ…コラム、３０…テーブル、３２…触針、３４…変位検出器、３６…Ｘ方向駆動部、３８…Ａ／Ｄ変換器、４０…高速フーリエ変換器、４２…振動成分除去部、４３…演算部、４４…高速フーリエ逆変換器、４６…信号処理部、４８…粗さ解析ソフトウェア、５０…ディスプレイ、５２…プリンタ、６０…表面粗さ測定システム、７０…表面粗さ測定システム、８０…表面粗さ測定システム、８２…振動センサ、８４…触針、８６…変位検出器、９０…表面粗さ測定システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】