本發(fā)明涉及根據(jù)主軸的軸方向的位移量測量被測量物的尺寸等的螺旋測微器。

背景技術(shù)：
作為位移測量器的一種，已知的有使用測微螺桿的螺旋測微器。螺旋測微器由U字形狀的基架、固定于該基架的一端的砧座、螺合于基架的另一端且相對于砧座進(jìn)退的主軸、檢測該主軸的位移量的編碼器、顯示對由該編碼器檢測的檢測值進(jìn)行了處理后的測量值的顯示部構(gòu)成。而且，公知有在螺旋測微器中具備用于使主軸的測量力穩(wěn)定的定壓裝置（例如，參照專利文獻(xiàn)1：（日本）特開2011－220787號公報）。在現(xiàn)有的螺旋測微器中，具有定壓裝置的螺旋測微器雖然能以大致一定的測量力進(jìn)行測量，但是實際也產(chǎn)生一定程度的偏差。特別是在調(diào)零（使主軸與砧座抵接，將顯示值設(shè)置為0）時與測量時的螺旋測微器的姿勢不同的情況下，例如，在調(diào)零時主軸的姿勢為水平，測量時主軸的姿勢為垂直的情況下，主軸的自重被加到測量力中。這樣，基架的變形量產(chǎn)生偏差，調(diào)零時的基架的變形量與實際測量時的基架的變形量產(chǎn)生差，重復(fù)性惡化，成為產(chǎn)生測量誤差的一個原因。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種解決上述現(xiàn)有課題，能提高重復(fù)性，降低測量誤差的螺旋測微器。本發(fā)明的螺旋測微器具備：U字形狀的基架；砧座，其固定于所述基架的一端；主軸，其螺合于所述基架的另一端且相對于所述砧座進(jìn)退；編碼器，其檢測所述主軸的位移；顯示部，其顯示對由所述編碼器檢測的檢測值進(jìn)行了處理后的測量值，其中，還具備：變形量檢測部，其檢測所述基架的變形量；存儲部，其將由所述變形量檢測部檢測的每單位變形量的所述檢測值的變化量作為修正系數(shù)而存儲；修正部，其根據(jù)調(diào)零指令時由所述變形量檢測部檢測出的調(diào)零時變形量與測量時由所述變形量檢測部檢測出的測量時變形量之差、及由所述存儲部存儲的修正系數(shù)對所述檢測值進(jìn)行修正。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在測量時，使主軸進(jìn)出，以砧座和主軸夾持被測量物，此時主軸的位移量由編碼器檢測。這樣，在修正部中，根據(jù)在調(diào)零指令時由變形量檢測部檢測出的調(diào)零時變形量與測量時由變形量檢測部檢測出的測量時變形量之差及存儲于存儲部的修正系數(shù)，對由編碼器檢測出的檢測值進(jìn)行修正。也就是說，基于調(diào)零指令時的基架的變形量與測量時的基架的變形量之差，對編碼器的檢測值的誤差進(jìn)行修正，因此能提高重復(fù)性。其結(jié)果，能夠降低測量誤差。優(yōu)選在本發(fā)明的螺旋測微器中具有修正系數(shù)設(shè)定部，所述修正系數(shù)設(shè)定部在所述主軸以不同的第一測量力和第二測量力抵接于所述砧座或者被測量物的狀態(tài)下，取入由所述編碼器檢測的第一檢測值及第二檢測值和由所述變形量檢測部檢測的第一變形量及第二變形量，并根據(jù)所述第一檢測值與所述第二檢測值之差及所述第一變形量與所述第二變形量之差，計算出所述修正系數(shù)而存儲于所述存儲部。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，使主軸以不同的第一測量力和第二測量力抵接于砧座或者被測量物，則修正系數(shù)設(shè)定部取入主軸以第一測量力抵接時的第一檢測值及第一變形量。而且，取入主軸以第二測量力抵接時的第二檢測值及第二變形量。然后，根據(jù)第一檢測值與第二檢測值之差及第一變形量與第二變形量之差計算出修正系數(shù)，并將其存儲于存儲部。因此，即使不使用用于求得修正系數(shù)的外部裝置、例如專用的維護(hù)裝置，也能夠設(shè)定修正系數(shù)，所以能夠廉價地、且任何人都能夠簡單地設(shè)定修正系數(shù)。優(yōu)選在本發(fā)明的螺旋測微器中具有調(diào)零時變形量更新部，在每次施加調(diào)零指令時，所述調(diào)零時變形量更新部使所述存儲部更新存儲由所述變形量檢測部檢測的調(diào)零時變形量。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，如在測量開始時進(jìn)行調(diào)零作業(yè)，則在該時刻的環(huán)境條件下，由變形量檢測部檢測的調(diào)零時變形量被存儲部更新存儲，所以能夠減少與測量時的環(huán)境條件的差。因此，具有例如可不考慮溫度的影響的優(yōu)點。優(yōu)選在本發(fā)明的螺旋測微器中，當(dāng)將由所述編碼器檢測的檢測值設(shè)為e，修正系數(shù)設(shè)為m，存儲于所述存儲部的調(diào)零時變形量設(shè)為f0，測量時由所述變形量檢測部檢測出的測量時變形量設(shè)為fn時，所述修正部通過e′＝e－m（fn－f0）計算出修正后的檢測值e′。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，使用上述公式，能夠計算出對基架的變形量進(jìn)行了修正后的檢測值e′。優(yōu)選在本發(fā)明的螺旋測微器中，所述基架形成為U字形狀并具有：由支承所述砧座的砧座支承部、與所述砧座支承部平行地突出并支承所述主軸的主軸支承部、連結(jié)這些支承部的基端的連結(jié)部，所述變形量檢測部由配置于所述砧座支承部與所述連結(jié)部的結(jié)合部分的應(yīng)變計構(gòu)成。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由應(yīng)變計構(gòu)成變形量檢測部，并且該應(yīng)變計配置在基架的砧座支承部的基本部分，因此，能夠有效地檢測在比較弱的測量力下的基架的變形量。優(yōu)選在本發(fā)明的螺旋測微器中，在所述基架的另一端設(shè)置可旋轉(zhuǎn)地螺合所述主軸的內(nèi)筒，所述變形量檢測部由配置于所述內(nèi)筒內(nèi)的應(yīng)變計構(gòu)成。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由應(yīng)變計構(gòu)成變形量檢測部，并且將該應(yīng)變計配置于可旋轉(zhuǎn)地螺合主軸的內(nèi)筒內(nèi)，因此，具有使應(yīng)變計的輸出值和基架的變形量成為近似線形形狀的優(yōu)點。附圖說明圖1是本實施方式的數(shù)字式螺旋測微器的部分截面圖。圖2是本實施方式的控制框圖。圖3是在本實施方式中表示修正系數(shù)設(shè)定模式的處理的流程圖。圖4是在本實施方式中用于說明修正系數(shù)設(shè)定模式的處理的圖。圖5是在本實施方式中表示調(diào)零處理時的流程的流程圖。圖6是在本實施方式中表示測量處理時的流程的流程圖。圖7是在本實施方式的數(shù)字式螺旋測微器中表示將應(yīng)變計配置于不同部分的例子的部分截面圖。具體實施方式下面，基于附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。（數(shù)字式螺旋測微器的結(jié)構(gòu)）圖1是本實施方式的數(shù)字式螺旋測微器的部分截面圖。圖1中，數(shù)字式螺旋測微器1具備：大致U字形狀的基架10；砧座11，其固定于該基架10的一端側(cè)內(nèi)面；主軸20，其設(shè)置為在基架10的另一端側(cè)向軸方向位移同時相對于砧座11進(jìn)退；編碼器40，其在基架10的內(nèi)部檢測主軸20的位移量；顯示部60，其顯示對由該編碼器40檢測的檢測值進(jìn)行了處理后的測量值。主軸20具備配置于一直線上的主軸本體21和螺軸22。沿著主軸本體21的外周面軸方向形成有截面為V字形的鍵槽23。在螺軸22上形成有外螺紋?；?0形成為大致U字形狀，并具有固定了砧座11的砧座支承部10A、隔開規(guī)定的間隔與該砧座支承部10A相對配置且支承主軸20的主軸支承部10B、連結(jié)砧座支承部10A和主軸支承部10B的基端的連結(jié)部10C。在砧座支承部10A和連結(jié)部10C的結(jié)合部分，也就是砧座支承部10A的基本部分配置有作為變量檢測部的應(yīng)變計50。在主軸支承部10B的正面?zhèn)瘸孙@示部60，還配置有電源接通斷開開關(guān)61、調(diào)零開關(guān)62、保持開關(guān)63、修正系數(shù)設(shè)定開關(guān)64等。而且，在主軸支承部10B的前端部內(nèi)側(cè)配置有軸承筒12，并且在主軸支承部10B的前端部外側(cè)保持有內(nèi)外雙重筒構(gòu)造的內(nèi)筒13及外筒14的一端。內(nèi)筒13的一端部由基架10保持，另一端部在內(nèi)周側(cè)螺刻有內(nèi)螺紋，并與主軸20的螺軸22螺合。而且，在內(nèi)筒13的另一端部的外周部螺刻有外螺紋，并與錐形螺母15螺合。在內(nèi)筒13的螺刻有外螺紋的規(guī)定部位設(shè)置有三根狹縫，形成有三個斷部16。因此，當(dāng)使錐形螺母15的旋轉(zhuǎn)而在內(nèi)筒13的軸方向上進(jìn)退，則三個斷部16的夾緊狀態(tài)發(fā)生變化，內(nèi)筒13的內(nèi)徑發(fā)生變化，因此，能夠調(diào)整主軸20與內(nèi)筒13的嵌合程度。在外筒14的外周，筒狀的套筒17經(jīng)由支軸32及凸緣部37與主軸20的外端（砧座11的相反側(cè)端）結(jié)合。因此，使套筒17旋轉(zhuǎn)，則與其一體的主軸20也旋轉(zhuǎn)，所以主軸20向軸方向且相對于砧座11進(jìn)退。從套筒17的外周至主軸20的外端，設(shè)置有相對于主軸20可旋轉(zhuǎn)的操作套筒18。在操作套筒18的外端與主軸20的外端之間設(shè)置有定壓機構(gòu)30，當(dāng)主軸20上施加有一定以上的負(fù)載時，該定壓機構(gòu)30空轉(zhuǎn)。定壓機構(gòu)30具備：支軸32，其一端螺合于主軸20的外端，且另一端經(jīng)由螺釘31可旋轉(zhuǎn)地支承操作套筒18；第一棘輪33，其固定于操作套筒18的內(nèi)周；第二棘輪35，其設(shè)置為與該第一棘輪33嚙合，并且經(jīng)由鍵34相對于支軸32不能旋轉(zhuǎn)且可向軸方向位移；壓縮螺旋彈簧36，其使該第二棘輪35靠向第二棘輪33；凸緣部37，其支承該壓縮螺旋彈簧36的一端，并固定于支軸32。因此，使操作套筒18旋轉(zhuǎn)，則第一棘輪33一體地旋轉(zhuǎn)。第一棘輪33與第二棘輪35彼此嚙合，因此第二棘輪35也旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)诙?5旋轉(zhuǎn)，則支軸32經(jīng)由鍵34而旋轉(zhuǎn)，螺合有支軸32的主軸20和與其一體地結(jié)合的套筒17也與操作套筒18一起旋轉(zhuǎn)。另一方面，在主軸20上施加有一定以上的負(fù)載的情況下，使操作套筒18進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)從而使第一棘輪33旋轉(zhuǎn)，則第二棘輪35處于難以旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，因此，第二棘輪35克服壓縮螺旋彈簧36的彈力沿著鍵34向壓縮螺旋彈簧36側(cè)移動。也就是說，第一棘輪33的旋轉(zhuǎn)力未傳遞到第二棘輪35，操作套筒18空轉(zhuǎn)，定壓狀態(tài)被維持。編碼器40是電磁感應(yīng)式編碼器，具有在主軸20的周方向上旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子41、和與該轉(zhuǎn)子41以規(guī)定間隔相對且固定于基架10的定子42。轉(zhuǎn)子41形成為大致環(huán)形板狀，在其定子42側(cè)的表面具有未圖示的線圈的電極圖案。轉(zhuǎn)子41的與定子42相反側(cè)的表面由作為轉(zhuǎn)子保持部件的轉(zhuǎn)子襯套44保持。轉(zhuǎn)子襯套44具有可與主軸20的鍵槽23卡合的卡合鍵43。在相對于轉(zhuǎn)子襯套44與定子42相反側(cè)的位置設(shè)置有位置調(diào)節(jié)螺釘51，所述位置調(diào)節(jié)螺釘51限制轉(zhuǎn)子襯套44沿著主軸20的軸方向向與定子42相反方向的移動。定子42設(shè)置在主軸20的外周部，具有大致環(huán)板形狀的定子環(huán)狀部和板狀的定子長度部，所述定子環(huán)狀部具有由與轉(zhuǎn)子41的電極圖案電磁結(jié)合并檢測轉(zhuǎn)子41的旋轉(zhuǎn)角的發(fā)送線圈和接受線圈構(gòu)成的電極圖案，所述定子長度部設(shè)置在該定子環(huán)狀部的外周，并向基架10的內(nèi)部側(cè)延伸。定子環(huán)狀部的與轉(zhuǎn)子41相反側(cè)的面由作為定子保持部件的定子襯套45保持。定子襯套45在其一端保持定子42，其另一端嵌合在內(nèi)筒13的內(nèi)端外周。定子長度部在基架10的內(nèi)部并固定于基架10。圖2是本實施方式的數(shù)字式螺旋測微器的控制框圖。由編碼器40檢測出的檢測值e、由應(yīng)變計50檢測出的變形量f被發(fā)送到控制裝置70。在控制裝置70上除了連接有顯示部60，還連接有存儲部71.存儲部71中存儲有修正系數(shù)m，并且存儲有在指示調(diào)零時由應(yīng)變計50檢測的基架10的變形量、也就是調(diào)零時變形量f0。修正系數(shù)m是由應(yīng)變計50檢測的基架10的每單位變形量的編碼器40的檢測值變化量?？刂蒲b置70具有CPU等，除了具有對由編碼器40檢測的檢測值e進(jìn)行處理，并作為測量值顯示于顯示部60的功能之外，還具有修正系數(shù)設(shè)定部70A、調(diào)零時變形量更新部70B及修正部70C。在主軸20以不同的第一測量力及第二測量力抵接于砧座11或者被測量物的狀態(tài)下，修正系數(shù)設(shè)定部70A取入由編碼器40檢測的第一檢測值及第二檢測值和由應(yīng)變計50檢測的第一變形量及第二變形量，根據(jù)第一測量值與第二測量值之差及第一變形量與第二變形量之差計算出修正系數(shù)m，并存儲于存儲部71。關(guān)于詳細(xì)情況，將在后面說明。在每次施加調(diào)零指令時即、每次調(diào)零開關(guān)62被按下時，調(diào)零時變形量更新部70B將顯示部60的顯示值設(shè)為“000”，并且將由應(yīng)變計50檢測的變形量即、調(diào)零時變形量f0更新存儲于存儲部71。修正部70C根據(jù)調(diào)零時變形量f0與在測量時由應(yīng)變計50檢測的基架10的變形量（測量時變形量fn）之差、及由存儲部71存儲的修正系數(shù)m對編碼器40的檢測值e進(jìn)行修正。具體來說，通過公式e′＝e－m（fn－f0）計算出修正后的檢測值e′。（產(chǎn)品出廠時的修正系數(shù)設(shè)定作業(yè)）在產(chǎn)品出廠時的修正系數(shù)設(shè)定作業(yè)中，測量者進(jìn)行以下作業(yè)。首先，按下修正系數(shù)設(shè)定開關(guān)64，切換成修正系數(shù)設(shè)定模式。接著，通過套筒17的旋轉(zhuǎn)操作，使主軸20向砧座11靠近，并使主軸20以較弱的測量力抵接于砧座11，之后，按下修正系數(shù)設(shè)定開關(guān)64。然后，進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)操作套筒17，使主軸20以較強的測量力抵接于砧座11，之后，按下修正系數(shù)設(shè)定開關(guān)64。這樣，當(dāng)識別到修正系數(shù)設(shè)定開關(guān)64被最初（第一次）按下時，則修正系數(shù)設(shè)定部70A進(jìn)入修正系數(shù)設(shè)定模式，執(zhí)行如圖3所示的流程的處理。首先，在ST1中，當(dāng)識別到修正系數(shù)設(shè)定開關(guān)64被按下時（當(dāng)識別到修正系數(shù)設(shè)定開關(guān)64被第二次按下時），則進(jìn)入ST2，取入主軸20以較弱的測量力抵接于砧座11時的檢測值e（1）和應(yīng)變計50的值（基架10的變形量f（1）），并存儲于存儲部71（參照圖4）。接著，在ST3中，當(dāng)識別到修正系數(shù)設(shè)定開關(guān)64被按下時（當(dāng)識別到修正系數(shù)設(shè)定開關(guān)64被第三次按下時），則進(jìn)入ST4，取入主軸20以較強的測量力抵接于砧座11時的檢測值e（2）和應(yīng)變計50的值（基架10的變形量f（2）），并存儲于存儲部71（參照圖4）。最后，在ST5中，根據(jù)存儲于存儲部71的檢測值e（1）、e（2）及變形量f（1）、f（2），通過下式求得檢測值的變化量Δe及應(yīng)變計50的變化量Δf。Δe＝e（2）－e（1）Δf＝f（2）－f（1）接下來，通過下式求得應(yīng)變計50的每單位變形量的檢測值變化量，即修正系數(shù)m。m＝Δe/Δf然后，在ST6中，將求得的修正系數(shù)m更新存儲于存儲部71。（測量作業(yè)）在測量時，最初進(jìn)行調(diào)零作業(yè)。在該作業(yè)中，通過操作套筒18或套筒17的旋轉(zhuǎn)操作，使主軸20向砧座11靠近，在使主軸20與砧座11抵接之后，按下調(diào)零開關(guān)62。這樣，調(diào)零時變形量更新部70B按照圖5所示的流程進(jìn)行處理。首先，在ST11中，在將顯示部60的顯示值設(shè)置為“000”之后，在ST12中，取入應(yīng)變計50的值、也就是調(diào)零時變形量f0，并更新存儲于存儲部71.在這之后，進(jìn)行測量作業(yè)。在測量作業(yè)中，通過套筒17的旋轉(zhuǎn)操作，使主軸20相對于砧座11進(jìn)退，并使主軸20的端面和砧座11抵接于被測量物的被測量部位之間。此時，修正部70C按照圖6所示的流程進(jìn)行處理。在ST21中，主軸20每移動一定間隔，取入由編碼器40檢測的檢測值e和應(yīng)變計50的值即、測量時變形量fn。在ST22中，通過下式計算出修正后的檢測值e′。e′＝e－m（fn－f0）在ST23中，對修正后的檢測值e′進(jìn)行處理，并作為測量值顯示于顯示部60。（實施方式的效果）在修正部70C中，根據(jù)基架10的調(diào)零時變形量f0與測量時變形量fn之差（也就是變化量Δf）及由存儲部71存儲的修正系數(shù)m，對編碼器40的檢測值e進(jìn)行修正，所以，也就是基于調(diào)零指令時的基架10的變形量與測量時的基架10的變形量之差對檢測值e的誤差進(jìn)行修正，因而能提高重復(fù)性。其結(jié)果，能夠降低測量誤差。而且，在修正系數(shù)設(shè)定模式中，將主軸20以不同的第一測量力及第二測量力抵接于砧座11或者被測量物，則修正系數(shù)設(shè)定部70A取入主軸20以第一測量力抵接時的編碼器40的第一檢測值e（1）及應(yīng)變計50的第一變形量f（1）。并且取入主軸20以第二測量力抵接時的編碼器40的第二檢測值e（2）及應(yīng)變計50的第二變形量f（2）。然后，根據(jù)第一檢測值e（1）與第二檢測值e（2）之差及第一變形量f（1）與第二變形量f（2）之差，計算出修正系數(shù)m，并將其存儲于存儲部71，所以，即使不使用用于求得修正系數(shù)的外部裝置、例如專用的維護(hù)裝置，也能夠設(shè)定修正系數(shù)。因此，能夠廉價地、且任何人都能夠簡單地設(shè)定修正系數(shù)。而且，如果在測量開始時進(jìn)行調(diào)零作業(yè)，則在該時刻的環(huán)境條件下，由應(yīng)變計50檢測的調(diào)零時變形量f0被存儲部71更新存儲，所以能夠減少與測量時的環(huán)境條件的差。因此，具有例如可不考慮溫度的影響的優(yōu)點。而且，應(yīng)變計50配置在基架10的砧座支承部10A和連結(jié)部10C的結(jié)合部分即、砧座支承部10A的基本部分，因此，能夠有效地檢測在比較弱的測量力下的基架10的變形量。（變形例）需要說明的是，本發(fā)明不限定于本實施方式，本發(fā)明也包括在能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明目的的范圍內(nèi)的變形、改進(jìn)等。在上述實施方式中，將應(yīng)變計50配置于基架10的砧座支承部10A與連結(jié)部10C的結(jié)合部分，但是并不限于該位置。例如，如圖7所示，也可以將應(yīng)變計50配置于內(nèi)筒13內(nèi)。這樣的配置具有使應(yīng)變計50的輸出值和基架10的變形量成為近似線形形狀的優(yōu)點。而且，在上述實施方式中，在修正系數(shù)設(shè)定作業(yè)中，最初取入以弱的測量力測量時的編碼器40的檢測值e（1）和應(yīng)變計50的變形量f（1），然后，取入以強的測量力測量時的編碼器40的檢測值e（2）和應(yīng)變計50的變形量f（2），根據(jù)這些值求出修正系數(shù)m，但也可以與此相反。也就是說，也可以最初取入以強的測量力測量時的編碼器40的檢測值e（2）和應(yīng)變計50的變形量f（2），然后，取入以弱的測量力測量時的編碼器40的檢測值e（1）和應(yīng)變計50的變形量f（1），根據(jù)這些值求出修正系數(shù)m。另外，在上述實施方式中，在產(chǎn)品出廠時進(jìn)行修正系數(shù)設(shè)定作業(yè)，但也可以在測量現(xiàn)場在測量開始前進(jìn)行。而且，在上述實施方式中，在測量開始時進(jìn)行調(diào)零作業(yè)，并將此時的應(yīng)變計50的值即、調(diào)零時變形量f0更新存儲于存儲部71，但也并非一定要在每次測量開始時進(jìn)行。例如，也可以每一個月等定期地進(jìn)行，或者也可以將調(diào)零時變形量f0作為固定值存儲于存儲部71。另外，編碼器40并不限定于本實施方式中例示出的電磁感應(yīng)式編碼器。編碼器40只要是檢測定子42與轉(zhuǎn)子41的相對旋轉(zhuǎn)量的裝置即可，也可以為例如光學(xué)式、靜電容量式等。