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加工表面評価装置

国内特許コード P07A013201
整理番号 NUBIC-2005000015
掲載日 2008年3月14日
出願番号 特願2005-160262
公開番号 特開2006-337108
登録番号 特許第4845003号
出願日 平成17年5月31日(2005.5.31)
公開日 平成18年12月14日(2006.12.14)
登録日 平成23年10月21日(2011.10.21)
発明者
  • 横田 理
出願人
  • 学校法人日本大学
発明の名称 加工表面評価装置
発明の概要

【課題】 測定結果に高い信頼性が得られ、測定対象の制限を受けることがなく、しかも比較的短時間のうちに部材表面の粗さ等を評価できる非接触式の加工表面評価装置を提供する。
【解決手段】 加工表面の状態を反映する反映面を有するレプリカに対し、反映面とは反対の面にあたる背面から反映面に向けて略垂直に光を照射する光源、照射されてレプリカを透過した透過光を受光面で受光するマイクロスコープ、受光面において透過光が広がった範囲のうち、所定の値以上の強度を持った透過光が広がった範囲を特定する範囲・形状判定部501、範囲・形状判定部501によって特定された受光面における範囲に基づいて加工表面の粗さを判定する粗さ判定部503を備える。
【選択図】 図5

従来技術、競合技術の概要


現在、機械工作等の分野において、金属部品の表面を研磨加工することがなされている。金属部品表面の状態は、完成した機械の性能や外観に影響する。このため、研磨加工の精度には、ますます高い加工精度が要求されるようになっている。
ところで、研磨の加工精度が高まるにつれ、研磨加工された表面(加工表面)の状態を測定する技術も高精度化する傾向にある。現在の測定技術の多くは、凹凸の規模を粗さとして測定するものであって、主な測定の方法としては、加工表面への触針による接触式粗さ測定法、光干渉や光切断を利用した非接触式粗さ測定法がある。



また、粗さ測定にあっては、加工表面を直接測定するのではなく、加工表面の凹凸を再現したレプリカと呼ばれる試料部材を測定することがある。このような測定方法は、レプリカ測定方法といわれ、構造物や大型の部品の加工表面を測定する場合等に多く適用される。
一般的にレプリカは、加工表面を転写することによって加工表面を再現する。このため、再現された面は、基の加工表面の凹凸を反転した凹凸を有する。加工表面の凹凸を反転した面を測定することに不具合が生じる場合、レプリカの表面をさらに転写して測定試料を作成し、この表面を接触、非接触の方式によって測定してもよい。



表面粗さをレプリカ法によって計測する従来技術としては、例えば、特許文献1が挙げられる。また、タービン翼のロータ組み付け位置の欠陥を検査するためにレプリカを作成し、レーザ光を用いた非接触の測定法でレプリカ表面を測定することが特許文献2に記載されている。

【特許文献1】特開平5-220811号公報

【特許文献2】特開2003-294716号公報

産業上の利用分野


本発明は、加工された物体の表面を評価する加工表面評価装置にかかり、特に加工された表面を非接触で評価する加工表面評価装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
評価対象となる物体の加工表面の状態を反映する反映面を有する略透明な試料部材を使用し、加工表面の状態を評価する加工表面評価装置であって、
前記試料部材に対し、反映面とは反対の面にあたる背面から反映面に向けて略垂直に光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段によって照射され、前記試料部材を透過した透過光を受光面で受光する受光手段と、
前記受光手段の受光面において透過光が広がった範囲の形状を判定する表面形状判定手段と、
前記表面形状判定手段によって判定された範囲の形状から前記加工表面を加工した加工方法を判定する加工方法判定手段と、
前記加工方法判定手段によって判定された加工方法ごとに、前記受光手段の受光面において透過光が広がった範囲に基づいて加工表面の粗さを判定する粗さ判定手段と、
を備えることを特徴とする加工表面評価装置。

【請求項2】
前記加工方法判定手段は、
前記受光手段の受光面において透過光が広がった範囲の形状と加工方法とを対応付けて示す加工方法情報を予め有し、前記表面形状判定手段によって判定された範囲の形状と前記加工方法情報とを対照して前記加工表面を加工した加工方法を判定することを特徴とする請求項1に記載の加工表面評価装置。

【請求項3】
前記粗さ判定手段は、
前記加工表面を加工した加工方法ごとに、前記受光手段の受光面において透過光が広がった範囲のうちの所定の強度以上の強度を持った透過光の範囲と粗さとを対応付ける粗さ情報を予め有し、前記受光手段の受光面において透過光が広がった範囲のうちの所定の強度以上の強度を持った透過光の範囲を前記粗さ情報に対照して加工表面の粗さを判定することを特徴とする請求項1または2に記載の加工表面評価装置。

【請求項4】
前記光照射手段は、照射光の前記反映面における強度分布が略均一なスポット光を照射することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の加工表面評価装置。

【請求項5】
前記試料部材は、加工表面を転写して得られる面、または加工表面を転写して得られる面をさらに転写して得られる面を反映面とするレプリカであることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の加工表面評価装置。
産業区分
  • 測定
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2005160262thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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