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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022179982
(43)【公開日】2022-12-06
(54)【発明の名称】表面性状測定機および表面性状判定方法
(51)【国際特許分類】
G01B 21/30 20060101AFI20221129BHJP
G01B 5/28 20060101ALI20221129BHJP
【ＦＩ】
G01B21/30 102
G01B5/28 102
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021086836
(22)【出願日】2021-05-24
(71)【出願人】
【識別番号】000137694
【氏名又は名称】株式会社ミツトヨ
(74)【代理人】
【識別番号】110000637
【氏名又は名称】特許業務法人樹之下知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】本田 博臣
【テーマコード（参考）】
2F062
2F069
【Ｆターム（参考）】
2F062AA51
2F062AA66
2F062CC27
2F062DD21
2F062DD22
2F062DD23
2F062FF03
2F062FF13
2F062HH04
2F062JJ04
2F062JJ05
2F062JJ07
2F069AA01
2F069AA57
2F069AA61
2F069GG01
2F069GG62
2F069GG72
2F069GG74
2F069JJ04
2F069JJ13
2F069NN26
(57)【要約】
【課題】ワークの表面性状の判定のための設定作業を軽減できる表面性状測定機を提供する。
【解決手段】表面性状測定機は、ワークの表面性状に関する１以上のパラメータを設定するパラメータ設定部４２２と、ワークまたはマスターワークの表面を走査して得られる変位測定データに基づいて、パラメータに対応する測定値を算出する測定部４２３と、マスターワークの測定値を基準値とし、基準値に対して所定の割合となる値を公差として、パラメータに対応する判定値を算出する判定値算出部４２４と、パラメータごとにワークの測定値と判定値とを比較する判定部４２５と、を備える。
【選択図】図３
【解決手段】表面性状測定機は、ワークの表面性状に関する１以上のパラメータを設定するパラメータ設定部４２２と、ワークまたはマスターワークの表面を走査して得られる変位測定データに基づいて、パラメータに対応する測定値を算出する測定部４２３と、マスターワークの測定値を基準値とし、基準値に対して所定の割合となる値を公差として、パラメータに対応する判定値を算出する判定値算出部４２４と、パラメータごとにワークの測定値と判定値とを比較する判定部４２５と、を備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワークの表面性状に関する１以上のパラメータを設定するパラメータ設定部と、
前記ワークまたはマスターワークの表面を走査して得られる変位測定データに基づいて、前記パラメータに対応する測定値を算出する測定部と、
前記マスターワークの前記測定値を基準値とし、前記基準値に対して所定の割合となる値を公差として、前記パラメータに対応する判定値を算出する判定値算出部と、
前記パラメータごとに前記ワークの前記測定値と前記判定値とを比較する判定部と、を備える、表面性状測定機。
前記ワークまたはマスターワークの表面を走査して得られる変位測定データに基づいて、前記パラメータに対応する測定値を算出する測定部と、
前記マスターワークの前記測定値を基準値とし、前記基準値に対して所定の割合となる値を公差として、前記パラメータに対応する判定値を算出する判定値算出部と、
前記パラメータごとに前記ワークの前記測定値と前記判定値とを比較する判定部と、を備える、表面性状測定機。
【請求項2】
前記パラメータとして互いに異なる第１パラメータおよび第２パラメータが設定されている場合、
前記判定値算出部は、前記割合として互いに異なる値を使用することで、前記第１パラメータに対応する前記判定値と、前記第２パラメータに対応する前記判定値とをそれぞれ算出する、請求項１に記載の表面性状測定機。
前記判定値算出部は、前記割合として互いに異なる値を使用することで、前記第１パラメータに対応する前記判定値と、前記第２パラメータに対応する前記判定値とをそれぞれ算出する、請求項１に記載の表面性状測定機。
【請求項3】
ワークの表面性状に関する１以上のパラメータを設定するパラメータ設定部と、
前記ワークの表面を走査して得られる変位測定データに基づいて、前記パラメータに対応する測定値を算出する測定部と、
複数の前記ワークにおける前記測定値の平均値を基準値とし、前記基準値に対して所定の割合となる値を公差として、前記パラメータに対応する判定値を算出する判定値算出部と、
前記パラメータごとに前記ワークの前記測定値と前記判定値とを比較する判定部と、を備える、表面性状測定機。
前記ワークの表面を走査して得られる変位測定データに基づいて、前記パラメータに対応する測定値を算出する測定部と、
複数の前記ワークにおける前記測定値の平均値を基準値とし、前記基準値に対して所定の割合となる値を公差として、前記パラメータに対応する判定値を算出する判定値算出部と、
前記パラメータごとに前記ワークの前記測定値と前記判定値とを比較する判定部と、を備える、表面性状測定機。
【請求項4】
前記パラメータとして互いに異なる第１パラメータおよび第２パラメータが設定されている場合、
前記判定値算出部は、前記割合として互いに異なる値を使用することで、前記第１パラメータに対応する前記判定値と、前記第２パラメータに対応する前記判定値とをそれぞれ算出する、請求項３に記載の表面性状測定機。
前記判定値算出部は、前記割合として互いに異なる値を使用することで、前記第１パラメータに対応する前記判定値と、前記第２パラメータに対応する前記判定値とをそれぞれ算出する、請求項３に記載の表面性状測定機。
【請求項5】
ワークの表面性状を測定する表面性状測定機において実施される表面性状判定方法であって、
前記ワークの表面性状に関する１以上のパラメータを設定するパラメータ設定ステップと、
マスターワークの表面を走査して得られる変位測定データに基づいて、前記パラメータに対応する測定値を算出するマスターワーク測定ステップと、
前記マスターワークの前記測定値を基準値とし、前記基準値に対して所定の割合となる値を公差として、前記パラメータに対応する判定値を算出する判定値算出ステップと、
前記ワークの表面を走査して得られる変位測定データに基づいて、前記パラメータに対応する測定値を算出するワーク測定ステップと、
前記パラメータごとに前記ワークの前記測定値と前記判定値とを比較する判定ステップと、を実施する、表面性状判定方法。
前記ワークの表面性状に関する１以上のパラメータを設定するパラメータ設定ステップと、
マスターワークの表面を走査して得られる変位測定データに基づいて、前記パラメータに対応する測定値を算出するマスターワーク測定ステップと、
前記マスターワークの前記測定値を基準値とし、前記基準値に対して所定の割合となる値を公差として、前記パラメータに対応する判定値を算出する判定値算出ステップと、
前記ワークの表面を走査して得られる変位測定データに基づいて、前記パラメータに対応する測定値を算出するワーク測定ステップと、
前記パラメータごとに前記ワークの前記測定値と前記判定値とを比較する判定ステップと、を実施する、表面性状判定方法。
【請求項6】
ワークの表面性状を測定する表面性状測定機において実施される表面性状判定方法であって、
前記ワークの表面性状に関する１以上のパラメータを設定するパラメータ設定ステップと、
前記ワークの表面を走査して得られる変位測定データに基づいて、前記パラメータに対応する測定値を算出する測定ステップと、
複数の前記ワークにおける前記測定値の平均値を基準値とし、前記基準値に対して所定の割合となる値を公差として、前記パラメータに対応する判定値を算出する判定値算出ステップと、
前記パラメータごとに前記ワークの前記測定値と前記判定値とを比較する判定ステップと、を実施する、表面性状判定方法。
前記ワークの表面性状に関する１以上のパラメータを設定するパラメータ設定ステップと、
前記ワークの表面を走査して得られる変位測定データに基づいて、前記パラメータに対応する測定値を算出する測定ステップと、
複数の前記ワークにおける前記測定値の平均値を基準値とし、前記基準値に対して所定の割合となる値を公差として、前記パラメータに対応する判定値を算出する判定値算出ステップと、
前記パラメータごとに前記ワークの前記測定値と前記判定値とを比較する判定ステップと、を実施する、表面性状判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表面性状測定機および表面性状判定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ワークの表面性状（表面粗さなど）を測定する表面性状測定機が知られている。例えば、特許文献１に開示される表面性状測定機は、ワーク表面に接触するスタイラスを有しており、このスタイラスがワークの表面を走査することで、ワーク表面の凹凸状態を示す変位測定データが取得される。
【0003】
上述の表面性状測定機は、取得された変位測定データから、表面性状に関する各種パラメータの測定値を算出する。例えば「算術平均粗さ」と呼ばれる高さ方向のパラメータＲａは、走査範囲の基準長さにおける凹凸状態の平均値として算出され、「最大高さ」と呼ばれる高さ方向のパラメータＲｙは、走査範囲の基準長さにおける最大山高さＲｐと最大谷深さＲｖとの和として算出される。
【0004】
また、上述の表面性状測定機は、ワークの品質管理などのために、ワークの表面性状の合否判定を行うことがある。この合否判定では、１以上のパラメータが判定項目として設定されると共に、各パラメータに対応する判定値が設定される。この判定値は、基準値に対して許容可能な誤差としての公差を加えた値である。例えば、パラメータの基準値に上限公差（プラスの公差）を加えた値が上限の判定値となり、パラメータの基準値に下限公差（マイナスの公差）を加えた値が下限の判定値となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０００－２２７３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、上述の表面性状測定機では、判定値の設定時、パラメータの公差が測定者の操作によって入力されるため、判定開始前における測定者の設定作業が煩雑となる。特に複数のパラメータを判定項目として使用する場合、パラメータごとに公差を入力する必要があるため、設定作業の煩雑さが増大し、判定開始前の所要時間が長くなってしまう。
【0007】
本発明は、ワークの表面性状を判定する際の設定作業を軽減できる表面性状測定機および表面性状判定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様にかかる表面性状測定機は、ワークの表面性状に関する１以上のパラメータを設定するパラメータ設定部と、前記ワークまたはマスターワークの表面を走査して得られる変位測定データに基づいて、前記パラメータに対応する測定値を算出する測定部と、前記マスターワークの前記測定値を基準値とし、前記基準値に対して所定の割合となる値を公差として、前記パラメータに対応する判定値を算出する判定値算出部と、前記パラメータごとに前記ワークの前記測定値と前記判定値とを比較する判定部と、を備える。
【0009】
本発明の一態様にかかる表面性状測定機によれば、マスターワークを走査して得られる変位測定データに基づいて、ワークの表面性状に関する１以上のパラメータの判定値が算出される。このため、各パラメータの公差を入力する操作が不要であり、ワークの表面性状を判定する際の設定作業を軽減できる。特に、多数のパラメータを使用する場合、設定作業を大幅に軽減でき、判定開始前の所要時間を短縮化できる。
【0010】
本発明の一態様にかかる表面性状測定機において、前記パラメータとして互いに異なる第１パラメータおよび第２パラメータが設定されている場合、前記判定値算出部は、前記割合として互いに異なる値を使用することで、前記第１パラメータに対応する前記判定値と、前記第２パラメータに対応する前記判定値とをそれぞれ算出する。
このような構成によれば、第１パラメータおよび第２パラメータのそれぞれに対して、パラメータの特性に合わせた適切な判定値が算出される。
このような構成によれば、第１パラメータおよび第２パラメータのそれぞれに対して、パラメータの特性に合わせた適切な判定値が算出される。
【0011】
本発明の別の態様にかかる表面性状測定機は、ワークの表面性状に関する１以上のパラメータを設定するパラメータ設定部と、前記ワークの表面を走査して得られる変位測定データに基づいて、前記パラメータに対応する測定値を算出する測定部と、複数の前記ワークにおける前記測定値の平均値を基準値とし、前記基準値に対して所定の割合となる値を公差として、前記パラメータに対応する判定値を算出する判定値算出部と、前記パラメータごとに前記ワークの前記測定値と前記判定値とを比較する判定部と、を備える。
【0012】
本発明の別の態様にかかる表面性状測定機によれば、複数のワークを走査して得られる変位測定データに基づいて、ワークの表面性状に関する１以上のパラメータの判定値が算出される。このため、各パラメータの公差を入力する操作が不要であり、ワークの表面性状を判定する際の設定作業を軽減できる。特に、多数のパラメータを使用する場合、設定作業を大幅に軽減でき、判定開始前の所要時間を短縮化できる。
【0013】
本発明の別の態様にかかる表面性状測定機において、前記パラメータとして互いに異なる第１パラメータおよび第２パラメータが設定されている場合、前記判定値算出部は、前記割合として互いに異なる値を使用することで、前記第１パラメータに対応する前記判定値と、前記第２パラメータに対応する前記判定値とをそれぞれ算出する。
このような構成によれば、第１パラメータおよび第２パラメータのそれぞれに対して、パラメータの特性に合わせた適切な公差を設定することができる。
このような構成によれば、第１パラメータおよび第２パラメータのそれぞれに対して、パラメータの特性に合わせた適切な公差を設定することができる。
【0014】
本発明の一態様にかかる表面性状判定方法は、ワークの表面性状を測定する表面性状測定機において実施される方法であって、前記ワークの表面性状に関する１以上のパラメータを設定するパラメータ設定ステップと、マスターワークの表面を走査して得られる変位測定データに基づいて、前記パラメータに対応する測定値を算出するマスターワーク測定ステップと、前記マスターワークの前記測定値を基準値とし、前記基準値に対して所定の割合となる値を公差として、前記パラメータに対応する判定値を算出する判定値算出ステップと、前記ワークの表面を走査して得られる変位測定データに基づいて、前記パラメータに対応する測定値を算出するワーク測定ステップと、前記パラメータごとに前記ワークの前記測定値と前記判定値とを比較する判定ステップと、を実施する。
また、本発明の別の態様にかかる表面性状判定方法は、ワークの表面性状を測定する表面性状測定機において実施される方法であって、前記ワークの表面性状に関する１以上のパラメータを設定するパラメータ設定ステップと、前記ワークの表面を走査して得られる変位測定データに基づいて、前記パラメータに対応する測定値を算出する測定ステップと、複数の前記ワークにおける前記測定値の平均値を基準値とし、前記基準値に対して所定の割合となる値を公差として、前記パラメータに対応する判定値を算出する判定値算出ステップと、前記パラメータごとに前記ワークの前記測定値と前記判定値とを比較する判定ステップと、を実施する。
上記のいずれの表面性状判定方法においても、各パラメータの公差を入力する操作が不要であり、ワークの表面性状を判定する際の設定作業を軽減できる。
また、本発明の別の態様にかかる表面性状判定方法は、ワークの表面性状を測定する表面性状測定機において実施される方法であって、前記ワークの表面性状に関する１以上のパラメータを設定するパラメータ設定ステップと、前記ワークの表面を走査して得られる変位測定データに基づいて、前記パラメータに対応する測定値を算出する測定ステップと、複数の前記ワークにおける前記測定値の平均値を基準値とし、前記基準値に対して所定の割合となる値を公差として、前記パラメータに対応する判定値を算出する判定値算出ステップと、前記パラメータごとに前記ワークの前記測定値と前記判定値とを比較する判定ステップと、を実施する。
上記のいずれの表面性状判定方法においても、各パラメータの公差を入力する操作が不要であり、ワークの表面性状を判定する際の設定作業を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の第１実施形態に係る表面性状測定機の外観を示す斜視図。
【図2】前記第１実施形態に係る表面性状測定機を示す模式図。
【図3】前記第１実施形態に係る表面性状測定機の制御部を示すブロック図。
【図4】前記第１実施形態に係るワークの表面性状判定方法を説明するためのフロチャート。
【図5】本発明の第２実施形態に係るワークの表面性状判定方法を説明するためのフロチャート。
【発明を実施するための形態】
【0016】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態に係る表面性状測定機について、図面を参照して説明する。
以下、本発明の第１実施形態に係る表面性状測定機について、図面を参照して説明する。
【0017】
（表面性状測定機の概略構成）
図１は、本実施形態の表面性状測定機１の外観を示す斜視図であり、図２は、表面性状測定機１の内部機構を示す図である。
本実施形態の表面性状測定機１は、測定対象であるワーク表面の変位を検出する検出器１０と、検出器１０を移動させる駆動部２０と、ユーザインターフェイス３０と、各種制御を行う制御部４０とを備える。なお、本実施形態で例示される表面性状測定機１は、ハンディタイプの測定機であって、検出器１０、駆動部２０および制御部４０を一体に収容するケース２をさらに備える。
図１は、本実施形態の表面性状測定機１の外観を示す斜視図であり、図２は、表面性状測定機１の内部機構を示す図である。
本実施形態の表面性状測定機１は、測定対象であるワーク表面の変位を検出する検出器１０と、検出器１０を移動させる駆動部２０と、ユーザインターフェイス３０と、各種制御を行う制御部４０とを備える。なお、本実施形態で例示される表面性状測定機１は、ハンディタイプの測定機であって、検出器１０、駆動部２０および制御部４０を一体に収容するケース２をさらに備える。
【0018】
検出器１０は、駆動部２０に保持された検出器本体１１と、検出器本体１１により揺動可能に支持されたスタイラスアーム１２と、スタイラスアーム１２の先端に突設されたスタイラス１３と、スタイラスアーム１２の基端の揺動量を検出する検出素子１４とを備える。
スタイラス１３がワーク表面に沿って移動すると、ワーク表面の表面性状（例えば表面粗さ）によって、スタイラス１３が上下動する。スタイラス１３の上下動は、検出素子１４によって検出信号として検出される。
スタイラス１３がワーク表面に沿って移動すると、ワーク表面の表面性状（例えば表面粗さ）によって、スタイラス１３が上下動する。スタイラス１３の上下動は、検出素子１４によって検出信号として検出される。
【0019】
駆動部２０は、ケース２に固定されたモータ２１と、モータ２１に連結された送りねじ機構２２と、送りねじ機構２２によって測定方向に送られる保持部材２３とを備える。保持部材２３には、上述の検出器本体１１が保持される。また、送りねじ機構２２には、測定方向における保持部材２３の移動量を検出するためのエンコーダが設けられてもよい。
【0020】
ユーザインターフェイス３０は、各種情報を表示する表示部３１と、ユーザによる入力操作を受け付ける操作部３２とを有する。操作部３２は、ケース２の表面に設置される操作ボタンであってもよいし、表示部３１と共に構成されるタッチディスプレイでもよい。
なお、本実施形態において、表示部３１および操作部３２は、ケース２の表面部に配置されているが、これに限定されない。例えば、表面性状測定機１と通信可能に端末装置が接続され、当該端末装置に設けられた表示部に各種情報を表示させたり、当該端末装置に設けられた操作手段でユーザの入力操作を受け付けたりしてもよい。
なお、本実施形態において、表示部３１および操作部３２は、ケース２の表面部に配置されているが、これに限定されない。例えば、表面性状測定機１と通信可能に端末装置が接続され、当該端末装置に設けられた表示部に各種情報を表示させたり、当該端末装置に設けられた操作手段でユーザの入力操作を受け付けたりしてもよい。
【0021】
制御部４０は、コンピュータにより構成されており、検出器１０および駆動部２０を制御する。この制御部４０は、図３に示すように、メモリ等により構成される記憶部４１と、ＣＰＵ（CentＲａl Processing Unit）等により構成される演算部４２とを備える。
また、演算部４２は、記憶部４１に記憶されたプログラムを読み込み実行することで、駆動制御部４２１、パラメータ設定部４２２、測定部４２３、判定値算出部４２４、判定部４２５および出力部４２６として機能する。
また、演算部４２は、記憶部４１に記憶されたプログラムを読み込み実行することで、駆動制御部４２１、パラメータ設定部４２２、測定部４２３、判定値算出部４２４、判定部４２５および出力部４２６として機能する。
【0022】
駆動制御部４２１は、駆動部２０を制御することにより、測定方向における検出器１０の移動を制御し、スタイラス１３にワーク表面を走査させる。
パラメータ設定部４２２は、ワークの表面性状に関するパラメータについて、ワークの合否判定のための判定項目となる１以上のパラメータを設定する。
パラメータ設定部４２２は、ワークの表面性状に関するパラメータについて、ワークの合否判定のための判定項目となる１以上のパラメータを設定する。
【0023】
測定部４２３は、検出器１０から出力される検出信号を所定のサンプリング間隔で取得することで、走査範囲におけるワーク表面の変位測定データを取得する。そして、測定部４２３は、変位測定データに基づいて、パラメータに対応する測定値（以下、パラメータ測定値と称する）を算出する。
【0024】
判定値算出部４２４は、マスターワークのパラメータ測定値に基づいて、パラメータに対応する判定値（以下、パラメータ判定値と称する）を算出する。
判定部４２５は、判定値算出部４２４に算出されたパラメータ判定値と、測定部４２３に算出されたパラメータ測定値とを比較することにより、パラメータごとの合否を判定する。また、判定部４２５は、パラメータごとの合否結果に基づいて、ワークの合否を判定する。
出力部４２６は、測定部４２３に算出されたパラメータ測定値や、判定部４２５により判定された合否結果などを表示部３１に表示させる。
判定部４２５は、判定値算出部４２４に算出されたパラメータ判定値と、測定部４２３に算出されたパラメータ測定値とを比較することにより、パラメータごとの合否を判定する。また、判定部４２５は、パラメータごとの合否結果に基づいて、ワークの合否を判定する。
出力部４２６は、測定部４２３に算出されたパラメータ測定値や、判定部４２５により判定された合否結果などを表示部３１に表示させる。
【0025】
記憶部４１は、演算部４２を動作させるためのプログラムや、複数のパラメータ情報などを記憶する。パラメータ情報は、例えばパラメータごとに記憶され、パラメータ測定値を算出するための演算式や、パラメータ判定値を算出するための公差割合（本発明の所定の割合）などを含む。ここで、公差割合とは、マスターワークのパラメータ測定値を基準値としたときの当該基準値に対する公差の割合であり、例えば１以下の小数で表される。
【0026】
（ワークの表面性状判定方法）
本実施形態の表面性状判定方法について、図４のフロチャートを参照して説明する。
まず、事前準備として、測定者は、表面性状測定機１を操作することで、ワークの表面性状の判定項目となる１以上のパラメータを選択する。このとき、測定者は、上限の判定値および下限の判定値のどちらを使用するか（または両方を使用するか）について選択してもよいし、初期設定として上限の判定値および下限の判定値が選択された状態であってもよい。
本実施形態の表面性状判定方法について、図４のフロチャートを参照して説明する。
まず、事前準備として、測定者は、表面性状測定機１を操作することで、ワークの表面性状の判定項目となる１以上のパラメータを選択する。このとき、測定者は、上限の判定値および下限の判定値のどちらを使用するか（または両方を使用するか）について選択してもよいし、初期設定として上限の判定値および下限の判定値が選択された状態であってもよい。
【0027】
パラメータ設定部４２２は、測定者により選択された各パラメータを判定項目として記憶部４１に記憶させることで、パラメータの設定を行う（ステップＳ１；パラメータ設定ステップ）。
以下では、説明のために、パラメータとして、パラメータＲａ（第１パラメータ）およびパラメータＲｙ（第２パラメータ）が設定された場合を例示する。パラメータＲａは、表面粗さに関する算術平均粗さであり、パラメータＲａは、表面粗さに関する最大高さである。
以下では、説明のために、パラメータとして、パラメータＲａ（第１パラメータ）およびパラメータＲｙ（第２パラメータ）が設定された場合を例示する。パラメータＲａは、表面粗さに関する算術平均粗さであり、パラメータＲａは、表面粗さに関する最大高さである。
【0028】
次に、測定者は、表面性状測定機１に対してマスターワークをセットし、測定開始のための操作を行う。これにより、駆動制御部４２１および測定部４２３は、マスターワークの測定を行う（ステップＳ２；マスターワーク測定ステップ）。
このステップＳ２において、駆動制御部４２１は、検出器１０を所定の走査速度で測定方向に所定距離を移動させ、測定部４２３は、検出器１０から出力される検出信号を所定のサンプリング間隔で取り込み、走査範囲における変位測定データとして記憶部４１に記憶させる。そして、測定部４２３は、マスターワークの変位測定データに基づいて、ステップＳ１で設定されたパラメータＲａ，Ｒｙの各測定値（パラメータ測定値ＭＲａ，ＭＲｙ）を算出する。
このステップＳ２において、駆動制御部４２１は、検出器１０を所定の走査速度で測定方向に所定距離を移動させ、測定部４２３は、検出器１０から出力される検出信号を所定のサンプリング間隔で取り込み、走査範囲における変位測定データとして記憶部４１に記憶させる。そして、測定部４２３は、マスターワークの変位測定データに基づいて、ステップＳ１で設定されたパラメータＲａ，Ｒｙの各測定値（パラメータ測定値ＭＲａ，ＭＲｙ）を算出する。
【0029】
次に、判定値算出部４２４は、ステップＳ２で測定されたマスターワークのパラメータ測定値ＭＲａ，ＭＲｙと、記憶部４１に記憶されているパラメータＲａ，Ｒｙの公差割合ＰＲａ，ＰＲｙとに基づき、パラメータＲａ，Ｒｙの各判定値（パラメータ判定値ＡＲａ，ＡＲｙ）を算出する（ステップＳ３；判定値算出ステップ）。なお、パラメータ判定値ＡＲａ，ＡＲｙは、上限および下限の少なくとも一方の判定値であればよい。
【0030】
例えば、判定値算出部４２４は、以下の式（１），（２）による演算を行うことで、上限のパラメータ判定値ＡＲａＨおよび下限のパラメータ判定値ＡＲａＬをそれぞれ算出できる。
ＡＲａＨ＝ＭＲａ＋ＭＲａ・ＰＲａ
＝ＭＲａ（１＋ＰＲａ） ・・・・式（１）
ＡＲａＬ＝ＭＲａ－ＭＲａ・ＰＲａ
＝ＭＲａ（１－ＰＲａ） ・・・・式（２）
ＡＲａＨ＝ＭＲａ＋ＭＲａ・ＰＲａ
＝ＭＲａ（１＋ＰＲａ） ・・・・式（１）
ＡＲａＬ＝ＭＲａ－ＭＲａ・ＰＲａ
＝ＭＲａ（１－ＰＲａ） ・・・・式（２）
【0031】
なお、上記式（１），（２）では、「マスターワークのパラメータ測定値ＭＲａ」がパラメータＲａの基準値に相当し、「マスターワークのパラメータ測定値ＭＲａに対して公差割合ＰＲａを積算した値」が上限公差に相当し、「マスターワークのパラメータ測定値ＭＲａに対して公差割合ＰＲａを積算し、負の符号を付した値」が下限公差に相当する。
すなわち、上記式（１），（２）によれば、パラメータ基準値に上限公差（プラスの公差）を加えた上限のパラメータ判定値と、パラメータ基準値に下限公差（マイナスの公差）を加えた下限のパラメータ判定値とがそれぞれ算出される。
すなわち、上記式（１），（２）によれば、パラメータ基準値に上限公差（プラスの公差）を加えた上限のパラメータ判定値と、パラメータ基準値に下限公差（マイナスの公差）を加えた下限のパラメータ判定値とがそれぞれ算出される。
【0032】
パラメータ判定値ＡＲｙの算出方法は、上述で例示したパラメータ判定値ＡＲａの算出方法と同様である。
ただし、パラメータＲａに対応する公差割合ＰＲａと、パラメータＲｙに対応する公差割合ＰＲｙとは、互いに異なる値であることが好ましい。
具体的には、表面粗さの最大高さを表すパラメータＲｙは、表面粗さの算術平均粗さを表すパラメータＲａに比べて、バラツキが大きい傾向がある。このため、パラメータＲｙに対応する公差割合ＰＲｙ（例えば０．１０）は、パラメータＲａに対応する公差割合ＰＲａ（例えば０．０２）よりも大きいことが好ましい。
ただし、パラメータＲａに対応する公差割合ＰＲａと、パラメータＲｙに対応する公差割合ＰＲｙとは、互いに異なる値であることが好ましい。
具体的には、表面粗さの最大高さを表すパラメータＲｙは、表面粗さの算術平均粗さを表すパラメータＲａに比べて、バラツキが大きい傾向がある。このため、パラメータＲｙに対応する公差割合ＰＲｙ（例えば０．１０）は、パラメータＲａに対応する公差割合ＰＲａ（例えば０．０２）よりも大きいことが好ましい。
【0033】
次に、測定者は、表面性状測定機１に対してワークをセットし、測定開始のための操作を行う。これにより、駆動制御部４２１および測定部４２３は、ワークの測定を行う（ステップＳ４；ワーク測定ステップ）。
このステップＳ４は、上述のステップＳ２と同様に行われる。すなわち、駆動制御部４２１は、検出器１０を所定の走査速度で測定方向に所定距離を移動させ、測定部４２３は、検出器１０から出力される検出信号を所定のサンプリング間隔で取り込み、走査範囲における変位測定データとして記憶部４１に記憶する。そして、測定部４２３は、ワークの変位測定データに基づいて、パラメータ測定値ＭＲａ，ＭＲｙを算出する。
このステップＳ４は、上述のステップＳ２と同様に行われる。すなわち、駆動制御部４２１は、検出器１０を所定の走査速度で測定方向に所定距離を移動させ、測定部４２３は、検出器１０から出力される検出信号を所定のサンプリング間隔で取り込み、走査範囲における変位測定データとして記憶部４１に記憶する。そして、測定部４２３は、ワークの変位測定データに基づいて、パラメータ測定値ＭＲａ，ＭＲｙを算出する。
【0034】
次に、判定部４２５は、ステップＳ４で測定されたワークの表面性状について、合否判定を行う（ステップＳ５；判定ステップ）。
例えば、判定部４２５は、パラメータＲａについて、ステップＳ３で算出されたパラメータ判定値ＡＲａＨ，ＡＲａＬと、ステップＳ４で算出されたワークのパラメータ測定値ＭＲａとを比較する。そして、ＡＲａＬ≦ＭＲａ≦ＡＲａＨである場合に合格と判定し、それ以外の場合に不合格と判定する。
同様に、判定部４２５は、パラメータＲｙについて、ステップＳ３で算出されたパラメータ判定値ＡＲｙＨ，ＡＲｙＬと、ステップＳ４で算出されたワークのパラメータ測定値ＭＲｙとを比較する。そして、ＡＲｙＬ≦ＭＲｙ≦ＡＲｙＨである場合に、合格と判定し、それ以外の場合に不合格と判定する。
そして、判定部４２５は、パラメータＲａ，Ｒｙのそれぞれについて合格と判定した場合、ワークの表面性状が合格であると判定し、それ以外の場合に不合格と判定する。
例えば、判定部４２５は、パラメータＲａについて、ステップＳ３で算出されたパラメータ判定値ＡＲａＨ，ＡＲａＬと、ステップＳ４で算出されたワークのパラメータ測定値ＭＲａとを比較する。そして、ＡＲａＬ≦ＭＲａ≦ＡＲａＨである場合に合格と判定し、それ以外の場合に不合格と判定する。
同様に、判定部４２５は、パラメータＲｙについて、ステップＳ３で算出されたパラメータ判定値ＡＲｙＨ，ＡＲｙＬと、ステップＳ４で算出されたワークのパラメータ測定値ＭＲｙとを比較する。そして、ＡＲｙＬ≦ＭＲｙ≦ＡＲｙＨである場合に、合格と判定し、それ以外の場合に不合格と判定する。
そして、判定部４２５は、パラメータＲａ，Ｒｙのそれぞれについて合格と判定した場合、ワークの表面性状が合格であると判定し、それ以外の場合に不合格と判定する。
【0035】
その後、出力部４２６は、ステップＳ４で算出されたワークのパラメータ測定値ＭＲａ，ＭＲｙや、ステップＳ５におけるパラメータＲａ，Ｒｙの各判定結果およびワークの判定結果などを、表示部３１に表示させる（ステップＳ６）。
【0036】
以上により、図４のフローが終了する。その後、測定者がワークを順次セットすることで、表面性状測定機１は、各ワークに対して、上述のステップＳ４～Ｓ６を実施することができる。ここで、各ワークの表面性状の判定には、上述のステップＳ３で算出されたパラメータ判定値ＡＲａ，ＡＲｙを利用できる。
【0037】
（第１実施形態の効果）
本実施形態の表面性状測定機１は、記憶部４１および演算部４２を有する制御部４０を備え、演算部４２が記憶部４１に記憶されたプログラムを読み込み実行することで、上述したようなパラメータ設定部４２２、測定部４２３、判定値算出部４２４および判定部４２５として機能する。
このような本実施形態では、マスターワークを走査して得られる変位測定データに基づいて、ワークの表面性状に関する１以上のパラメータ判定値が算出される。このため、各パラメータの公差を入力する操作が不要であり、ワークの表面性状を判定する際の設定作業を軽減できる。特に、多数のパラメータを使用する場合、設定作業を大幅に軽減でき、判定開始前の所要時間を短縮化できる。
また、本実施形態によれば、ワークの種類を変更した場合であっても、ワークの種類に合わせた公差の変更作業を必要とせず、マスターワークの走査を行えばよい。このため、様々な種類のワークについて、表面性状の判定を行う際における作業者の負担を軽減することもできる。
本実施形態の表面性状測定機１は、記憶部４１および演算部４２を有する制御部４０を備え、演算部４２が記憶部４１に記憶されたプログラムを読み込み実行することで、上述したようなパラメータ設定部４２２、測定部４２３、判定値算出部４２４および判定部４２５として機能する。
このような本実施形態では、マスターワークを走査して得られる変位測定データに基づいて、ワークの表面性状に関する１以上のパラメータ判定値が算出される。このため、各パラメータの公差を入力する操作が不要であり、ワークの表面性状を判定する際の設定作業を軽減できる。特に、多数のパラメータを使用する場合、設定作業を大幅に軽減でき、判定開始前の所要時間を短縮化できる。
また、本実施形態によれば、ワークの種類を変更した場合であっても、ワークの種類に合わせた公差の変更作業を必要とせず、マスターワークの走査を行えばよい。このため、様々な種類のワークについて、表面性状の判定を行う際における作業者の負担を軽減することもできる。
【0038】
本実施形態では、ワークの表面性状に関するパラメータとして、互いに異なるパラメータ（例えばパラメータＲａ，Ｒｙ）が設定されている場合、判定値算出部４２４は、パラメータＲａ，Ｒｙ間で、互いに異なる値の公差割合ＰＲａ，ＰＲｙを使用することで、パラメータ判定値ＡＲａ，ＡＲｙを算出する。
このような本実施形態によれば、パラメータＲａ，Ｒｙのそれぞれに対して、パラメータＲａ，Ｒｙの特性に合わせた適切なパラメータ判定値ＡＲａ，ＡＲｙが算出され、判定精度を向上させることができる。
このような本実施形態によれば、パラメータＲａ，Ｒｙのそれぞれに対して、パラメータＲａ，Ｒｙの特性に合わせた適切なパラメータ判定値ＡＲａ，ＡＲｙが算出され、判定精度を向上させることができる。
【0039】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、マスターワークではなく、複数のワークを使用してパラメータ判定値を算出する点が第１実施形態とは異なる。また、本実施形態では、複数のワークとして、同一の加工機を用いて同一の加工が施された複数の加工済ワークを用いるものとする。
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、マスターワークではなく、複数のワークを使用してパラメータ判定値を算出する点が第１実施形態とは異なる。また、本実施形態では、複数のワークとして、同一の加工機を用いて同一の加工が施された複数の加工済ワークを用いるものとする。
【0040】
本実施形態の表面性状判定方法について、図５のフロチャートを参照して説明する。
まず、パラメータ設定部４２２は、第１実施形態のステップＳ１と同様、測定者による選択に応じて、パラメータの設定を行う（ステップＳ１１；パラメータ設定ステップ）。
以下では、説明のために、パラメータとして、パラメータＲａ（第１パラメータ）およびパラメータＲｙ（第２パラメータ）が設定された場合を例示する。
まず、パラメータ設定部４２２は、第１実施形態のステップＳ１と同様、測定者による選択に応じて、パラメータの設定を行う（ステップＳ１１；パラメータ設定ステップ）。
以下では、説明のために、パラメータとして、パラメータＲａ（第１パラメータ）およびパラメータＲｙ（第２パラメータ）が設定された場合を例示する。
【0041】
次に、測定者は、表面性状測定機１に対して複数のワークを順次セットし、表面性状測定機１は複数のワークをそれぞれ測定する（ステップＳ１２；ワーク測定ステップ）。このステップＳ１２で測定されるワークは、同一の加工機で同一の加工が施された複数のワークのうち、加工の順番が早い順に選択された任意の数（例えばＮ個）のワークである。これにより、ステップＳ１２では、Ｎ個のワークの各パラメータ測定値ＭＲａ，ＭＲｙが算出される。
【0042】
次に、判定値算出部４２４は、ステップＳ１２で測定された各ワークのパラメータ測定値ＭＲａ，ＭＲｙと、記憶部４１に記憶されたパラメータＲａ，Ｒｙの公差割合ＰＲａ，ＰＲｙとに基づき、パラメータ判定値ＡＲａ，ＡＲｙを算出する（ステップＳ１３；判定値算出ステップ）。
【0043】
例えば、判定値算出部４２４は、以下の式（３），（４）による演算を行うことで、上限のパラメータ判定値ＡＲａＨおよび下限のパラメータ判定値ＡＲａＬをそれぞれ算出できる。
ＡＲａＨ＝μＲａ＋μＲａ・ＰＲａ
＝μＲａ（１＋ＰＲａ） ・・・・式（３）
ＡＲａＬ＝μＲａ－μＲａ・ＰＲａ
＝μＲａ（１－ＰＲａ） ・・・・式（４）
ＡＲａＨ＝μＲａ＋μＲａ・ＰＲａ
＝μＲａ（１＋ＰＲａ） ・・・・式（３）
ＡＲａＬ＝μＲａ－μＲａ・ＰＲａ
＝μＲａ（１－ＰＲａ） ・・・・式（４）
【0044】
なお、上記式（３），（４）において、μＲａは、Ｎ個のワークのパラメータ測定値ＭＲａの平均値である。すなわち、本実施形態では、「Ｎ個のワークのパラメータ測定値ＭＲａの平均値μＲａ」がパラメータＲａの基準値に相当する。また、「平均値μＲａに対して公差割合ＰＲａを積算した値」が上限公差に相当し、「平均値μＲａに対して公差割合ＰＲａを積算し、負の符号を付した値」が下限公差に相当する。
【0045】
また、パラメータ判定値ＡＲｙの算出方法は、上述で例示したパラメータ判定値ＡＲａの算出方法と同様である。
ただし、第１実施形態と同様、パラメータＲａに対応する公差割合ＰＲａと、パラメータＲｙに対応する公差割合ＰＲｙとは、互いに異なる値であることが好ましい。
ただし、第１実施形態と同様、パラメータＲａに対応する公差割合ＰＲａと、パラメータＲｙに対応する公差割合ＰＲｙとは、互いに異なる値であることが好ましい。
【0046】
次に、判定部４２５は、ステップＳ１２で測定されたＮ個のワークについて、表面性状の合否判定をそれぞれ行う（ステップＳ１４；判定ステップ）。
なお、このステップＳ１４における各ワークの判定は、第１実施形態のステップＳ５と同様である。すなわち、判定部４２５は、パラメータ判定値ＡＲａ，ＡＲｙとパラメータ測定値ＭＲａ，ＭＲｙとを比較することで、各パラメータＲａ，Ｒｙに関する合否を判定し、パラメータＲａ，Ｒｙに関する各合否結果に基づいて、ワークの表面性状の合否を判定する。
なお、このステップＳ１４における各ワークの判定は、第１実施形態のステップＳ５と同様である。すなわち、判定部４２５は、パラメータ判定値ＡＲａ，ＡＲｙとパラメータ測定値ＭＲａ，ＭＲｙとを比較することで、各パラメータＲａ，Ｒｙに関する合否を判定し、パラメータＲａ，Ｒｙに関する各合否結果に基づいて、ワークの表面性状の合否を判定する。
【0047】
その後、出力部４２６は、ステップＳ１２で算出された各ワークのパラメータ測定値ＭＲａ，ＭＲｙや、ステップＳ１４におけるパラメータＲａ，Ｒｙの各判定結果および各ワークの判定結果などを、表示部３１に表示させる（ステップＳ１５）。
【0048】
以上により、図５のフローが終了する。その後、測定者がステップＳ１２で測定されたワーク以外の他のワークを順次セットすることで、表面性状測定機１は、各ワークの測定および合否判定を行ってもよい。ここで、各ワークの合否判定には、上述のステップＳ１３で算出されたパラメータ判定値ＡＲａ，ＡＲｙを利用できる。
【0049】
（第２実施形態の効果）
本実施形態の表面性状測定機１は、第１実施形態と同様の効果を奏する。また、本実施形態では、マスターワークではなく、判定対象であるワークを測定することでパラメータ判定値ＡＲａ，ＡＲｙを算出するため、第１実施形態と比べて、マスターワークの測定にかかる時間を省略できる。
なお、本実施形態では、加工の順番が早い順に選択された複数のワークを測定することで、加工機の切れ味などが劣化する前、すなわち加工機が正常であるときに加工されたワークを測定しており、これにより、判定精度を確保している。
本実施形態の表面性状測定機１は、第１実施形態と同様の効果を奏する。また、本実施形態では、マスターワークではなく、判定対象であるワークを測定することでパラメータ判定値ＡＲａ，ＡＲｙを算出するため、第１実施形態と比べて、マスターワークの測定にかかる時間を省略できる。
なお、本実施形態では、加工の順番が早い順に選択された複数のワークを測定することで、加工機の切れ味などが劣化する前、すなわち加工機が正常であるときに加工されたワークを測定しており、これにより、判定精度を確保している。
【0050】
（第２実施形態の変形例）
第２実施形態において、判定値算出部４２４は、ステップＳ１２で測定されたパラメータ測定値ＭＲａ，ＭＲｙのいずれか一方の標準偏差を利用して、加工機の加工精度を管理するための管理用判定値をさらに算出してもよい。
例えば、判定値算出部４２４は、以下の式（５），（６）による演算を行うことで、上限の管理用判定値ＢＲａＨおよび下限の管理用判定値ＢＲａＬをそれぞれ算出できる。なお、ＳＲａは、パラメータ測定値ＭＲａの標準偏差である。
ＢＲａＨ＝μＲａ＋ＳＲａ・・・・式（５）
ＢＲａＬ＝μＲａ－ＳＲａ・・・・式（６）
第２実施形態において、判定値算出部４２４は、ステップＳ１２で測定されたパラメータ測定値ＭＲａ，ＭＲｙのいずれか一方の標準偏差を利用して、加工機の加工精度を管理するための管理用判定値をさらに算出してもよい。
例えば、判定値算出部４２４は、以下の式（５），（６）による演算を行うことで、上限の管理用判定値ＢＲａＨおよび下限の管理用判定値ＢＲａＬをそれぞれ算出できる。なお、ＳＲａは、パラメータ測定値ＭＲａの標準偏差である。
ＢＲａＨ＝μＲａ＋ＳＲａ・・・・式（５）
ＢＲａＬ＝μＲａ－ＳＲａ・・・・式（６）
【0051】
そして、判定部４２５は、図５のフロー終了後において測定される他のワークのパラメータ測定値ＭＲａと、管理用判定値ＢＲａ（上限の管理用判定値ＢＲａＨ、下限の管理用判定値ＢＲａＬ）とを比較してもよい。
仮に、ワークのパラメータ測定値ＭＲａが正規分布する場合、ＢＲａＬ≦ＭＲａ≦ＢＲａＨとなる確率（合格率）は６８％である。しかし、加工機において工具の切れ味が悪くなるなどの劣化が生じると、ワークの加工面における表面粗さのばらつきが大きくなり、ＢＲａＬ≦ＭＲａ≦ＢＲａＨとなる確率が下がる。
よって、判定部４２５は、ワークの合否判定を行うとともに、測定済みワークについて、ＢＲａＬ≦ＭＲａ≦ＢＲａＨとなる確率（合格率）の変化を監視してもよい。この合格率が所定以下になった場合、出力部４２６は、加工機の劣化を知らせる旨の警告などを表示部３１に表示させてもよい。
このような変形例によれば、測定者は、ワークの不合格が増加する前に、加工機の劣化状態を知ることができる。
仮に、ワークのパラメータ測定値ＭＲａが正規分布する場合、ＢＲａＬ≦ＭＲａ≦ＢＲａＨとなる確率（合格率）は６８％である。しかし、加工機において工具の切れ味が悪くなるなどの劣化が生じると、ワークの加工面における表面粗さのばらつきが大きくなり、ＢＲａＬ≦ＭＲａ≦ＢＲａＨとなる確率が下がる。
よって、判定部４２５は、ワークの合否判定を行うとともに、測定済みワークについて、ＢＲａＬ≦ＭＲａ≦ＢＲａＨとなる確率（合格率）の変化を監視してもよい。この合格率が所定以下になった場合、出力部４２６は、加工機の劣化を知らせる旨の警告などを表示部３１に表示させてもよい。
このような変形例によれば、測定者は、ワークの不合格が増加する前に、加工機の劣化状態を知ることができる。
【0052】
［他の変形例］
本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形などは本発明に含まれる。
本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形などは本発明に含まれる。
【0053】
例えば、上記各実施形態において、判定値算出部４２４は、上限のパラメータ判定値ＡＲａＨ，ＡＲｙＨおよび下限のパラメータ判定値ＡＲａＬ，ＡＲｙＬのそれぞれを算出しているが、いずれか一方を算出してもよい。
この場合、判定部４２５は、パラメータ測定値ＭＲａが上限のパラメータ判定値ＡＲａＨ以下である場合、または、パラメータ測定値ＭＲａが下限のパラメータ判定値ＡＲａＬ以上である場合に、パラメータＲａについて合格と判定できる。また、パラメータＲｙについても同様である。
この場合、判定部４２５は、パラメータ測定値ＭＲａが上限のパラメータ判定値ＡＲａＨ以下である場合、または、パラメータ測定値ＭＲａが下限のパラメータ判定値ＡＲａＬ以上である場合に、パラメータＲａについて合格と判定できる。また、パラメータＲｙについても同様である。
【0054】
上記各実施形態では、ワークの表面性状の判定項目であるパラメータとして、パラメータＲａ，Ｒｙを例示しているが、本発明はこれに限られず、任意の数および種類のパラメータを利用できる。
また、上記各実施形態では、パラメータ判定値を算出するための公差割合がパラメータ毎に対応して記憶されているが、この公差割合は、複数のパラメータ間で共通であってもよい。
また、上記各実施形態では、パラメータ判定値を算出するための公差割合がパラメータ毎に対応して記憶されているが、この公差割合は、複数のパラメータ間で共通であってもよい。
【0055】
上記各実施形態では、本発明の表面性状測定機として、図１に示すようなハンディタイプの表面性状測定機１を例示したが、台座に設置され、門型コラムや多関節アーム等によって検出器１０が移動可能に支持される大型の測定装置であってもよい。
【符号の説明】
【0056】
１…表面性状測定機、１０…検出器、１１…検出器本体、１２…スタイラスアーム、１３…スタイラス、１４…検出素子、２…ケース、２０…駆動部、２１…モータ、２２…送りねじ機構、２３…保持部材、３０…ユーザインターフェイス、３１…表示部、３２…操作部、４０…制御部、４１…記憶部、４２…演算部、４２１…駆動制御部、４２２…パラメータ設定部、４２３…測定部、４２４…判定値算出部、４２５…判定部、４２６…出力部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】