DE102019006259A1

DE102019006259A1 - Messpunktbestimmungsverfahren, nichttemporäres Speichermedium und Messpunktbestimmungseinrichtung

Info

Publication number: DE102019006259A1
Application number: DE102019006259.0A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Hagino; Yuto Inoue; Masayuki Nara
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2018-09-05
Filing date: 2019-09-04
Publication date: 2020-03-05
Also published as: US11530908B2; CN110879052B; CN110879052A; JP2020038140A; JP7189707B2; US20200072591A1

Abstract

Bereitgestellt wird ein Messpunktbestimmungsverfahren zum Bestimmen der Anzahl oder einer Anordnung von Messpunkten für eine Messeinrichtung, die eine Messverarbeitung eines Messgegenstandes an mehreren Messpunkten durchführt, wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritte umfasst: Beziehen eines Minimalwertes und eines Maximalwertes der Anzahl von Messpunkten, Beziehen eines Zielwertes der Unsicherheit für den Messgegenstand der Messeinrichtung, Schätzen von Unsicherheiten bei der Messung des Messgegenstandes durch die Messeinrichtung unter Nutzung von zwei oder mehr der Anzahlen von Messpunkten zwischen dem Minimalwert und dem Maximalwert der Anzahl von Messpunkten und Bestimmen der Anzahl von Messpunkten der Messeinrichtung auf Grundlage des Zielwertes und der geschätzten Unsicherheiten.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Messpunktbestimmungsverfahren, ein nichttemporäres Speichermedium und eine Messpunktbestimmungseinrichtung.
Hintergrund
Bekannt ist eine Koordinatenmessmaschine (Coordinate Measuring Machine CMM) zum dreidimensionalen Messen einer dreidimensionalen Geometrie. Ebenfalls bekannt ist ein Verfahren (Monte-Carlo-Simulationsverfahren mit Randbedingungen, Constrained Monte-Carlo-Simulation Method, CMS-Verfahren) zum Schätzen einer Unsicherheit bei einer Koordinatenmessung, die von einer derartigen Messmaschine durchgeführt wird, auf Grundlage einer Simulation unter Nutzung von beschränkten Daten, so beispielsweise von Spezifikationen der Messmaschine, und eines der Messung vorgeschalteten Bewertungsexperimentes (siehe beispielsweise Patentdruckschrift 1, japanisches Patent Nr. 4694881 ; Nichtpatentdruckschrift 1: „Uncertainty Estimation Using Monte-Carlo Method Constrained by Correlations of the Data“ von M. Nara et al., ISMTII, 24 bis 27 September 2007, Seiten 815 bis 818; und Nichtpatentdruckschrift 2: „Japanese Industrial Standards JIS B064-1: Geometrical Product Specifications (GPS) - Inspection by Measurement of Products and Measuring Equipment - Part 1: Decision Rules for Proving Conformance or Nonconformance with Specifications“).
Zusammenfassung der Erfindung
Von der Erfindung zu lösendes Problem
Ein Messpunkt einer derartigen Messeinrichtung ist ein Punkt zum Festlegen eines Koordinatensystems an dem zu messenden Objekt, wobei der Punkt an einer Oberfläche des zu messenden Objektes oder dergleichen angeordnet ist. Je größer die Anzahl von Messpunkten der Messeinrichtung ist, desto mehr wird die Unsicherheit bei den Messergebnissen verringert. Da sich die Messzeit jedoch verlängert, wenn die Anzahl von Messpunkten zunimmt, ist erwünscht, die Anzahl von Messpunkten zu verringern und dabei die Unsicherheit in einen zulässigen Bereich zu bringen.
Die vorliegende Erfindung konzentriert sich auf die vorgenannten Punkte, wobei eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin besteht, die Anzahl von Messpunkten zu verringern und dabei die Unsicherheit in einen zulässigen Bereich zu bringen.
Mittel zum Lösen der Probleme
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Messpunktbestimmungsverfahren zum Bestimmen der Anzahl oder einer Anordnung von Messpunkten für eine Messeinrichtung, die eine Messverarbeitung eines Messgegenstandes an mehreren Messpunkten durchführt, wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritte umfasst: Beziehen eines Minimalwertes und eines Maximalwertes der Anzahl von Messpunkten; Beziehen eines Zielwertes der Unsicherheit für den Messgegenstand der Messeinrichtung; Schätzen von Unsicherheiten bei der Messung des Messgegenstandes durch die Messeinrichtung unter Nutzung von zwei oder mehr der Anzahlen von Messpunkten zwischen dem Minimalwert und dem Maximalwert der Anzahl von Messpunkten; und Bestimmen der Anzahl von Messpunkten der Messeinrichtung auf Grundlage des Zielwertes und der geschätzten Unsicherheiten.
Das Schätzen von Unsicherheiten kann die Unsicherheiten für alle der Anzahlen von Messpunkten zwischen dem Minimalwert und dem Maximalwert der Anzahl von Messpunkten schätzen, und das Bestimmen der Anzahl von Messpunkten kann die Anzahl von Messpunkten der Messeinrichtung als geringste Anzahl von Messpunkten, für die die Unsicherheit unter den Zielwert fällt, bestimmen.
Das Bestimmen der Anzahl von Messpunkten kann bestimmen, ob die Anzahl von Messpunkten der Messeinrichtung bestimmt werden soll oder die Schätzung der Unsicherheit für eine weitere, andere Anzahl von Messpunkten fortgesetzt werden soll, wann immer das Schätzen der Unsicherheit für eine der Anzahlen von Messpunkten unter den Anzahlen von Messpunkten bei der Schätzung der Unsicherheiten erfolgt ist.
Das Schätzen der Unsicherheit kann die Unsicherheit schätzen, indem die Anzahl von Messpunkten vom Minimalwert bis zum Maximalwert der Anzahl von Messpunkten in einem ersten Intervall der Anzahl von Punkten vergrößert oder verkleinert wird.
Das Bestimmen der Anzahl von Messpunkten kann bestimmen, ob das Schätzen der Unsicherheit in Bezug auf die weitere, andere Anzahl von Messpunkten unter Nutzung des ersten Intervalls der Anzahl von Punkten fortgesetzt werden soll oder das Schätzen der Unsicherheit in Bezug auf die weitere, andere Anzahl von Messpunkten unter Nutzung eines zweiten Intervalls der Anzahl von Punkten, das einen kleineren Rand als das erste Intervall der Anzahl von Punkten aufweist, fortgesetzt werden soll, wann immer die Unsicherheit in Bezug auf die eine der Anzahlen von Messpunkten unter den mehreren Anzahlen von Messpunkten geschätzt wird, und das Schätzen der Unsicherheit kann die Unsicherheit schätzen, indem die vorherige Anzahl von Messpunkten in dem Intervall der Anzahl von Punkten aus der Bestimmung beim Bestimmen der Anzahl von Messpunkten vergrößert oder verkleinert wird.
Das Schätzen der Unsicherheit kann zwei oder mehr Unsicherheiten für zwei oder mehr der Anzahlen von Messpunkten, die verschieden voneinander sind, schätzen, wobei das Bestimmen der Anzahl von Messpunkten die nachfolgenden Schritte beinhalten kann: Spezifizieren einer Beziehung zwischen der Anzahl von Messpunkten und der Unsicherheit auf Grundlage der zwei oder mehr Unsicherheiten in Bezug auf die zwei oder mehr der Anzahlen von Messpunkten; und Bestimmen der Anzahl von Messpunkten der Messeinrichtung, die dem Zielwert entsprechen, unter Nutzung der spezifizierten Beziehung.
Das Bestimmen der Anzahl von Messpunkten kann des Weiteren die nachfolgenden Schritte umfassen: Schätzen der Unsicherheit in Bezug auf die bestimmte Anzahl von Messpunkten der Messeinrichtung, und Bestätigen, dass die geschätzte Unsicherheit dem Zielwert entspricht.
Das Messpunktbestimmungsverfahren kann nach dem Bestimmen der Anzahl von Messpunkten des Weiteren die nachfolgenden Schritte umfassen: Beziehen eines Anfangswertes einer Anordnung eines jeden Messpunktes; Schätzen der Unsicherheit des Messgegenstandes der Messeinrichtung in Bezug auf den Anfangswert der Anordnung von Messpunkten; Berechnen eines Verhältnisses eines Schwankungsbetrages der Unsicherheitsschätzungsergebnisse der Messeinrichtung in Bezug auf einen Schwankungsbetrag eines Messpunktes, wenn die Anordnung des einen Messpunktes unter den Messpunkten geändert ist; und Bestimmen, ob der eine Messpunkt übernommen werden soll, auf Grundlage des berechneten Verhältnisses.
Das Messpunktbestimmungsverfahren kann nach dem Bestimmen der Anzahl von Messpunkten des Weiteren die nachfolgenden Schritte umfassen: Beziehen eines Anfangswertes einer Anordnung eines jeden Messpunktes, Schätzen der Unsicherheit des Messgegenstandes der Messeinrichtung in Bezug auf den Anfangswert der Anordnung von Messpunkten, Berechnen eines Verhältnisses eines Schwankungsbetrages von Unsicherheitsschätzungsergebnissen der Messeinrichtung in Bezug auf einen Schwankungsbetrag eines Messpunktes, wenn die Anordnung des einen Messpunktes unter den Messpunkten geändert ist, und Bestimmen, ob die Anordnung des einen Messpunktes geändert werden soll, auf Grundlage des berechneten Verhältnisses.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Messpunktbestimmungsverfahren zum Bestimmen der Anzahl oder einer Anordnung von Messpunkten für eine Messeinrichtung, die eine Messverarbeitung eines Messgegenstandes an mehreren Messpunkten durchführt, wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritte umfasst: Beziehen eines Anfangswertes der Anzahl und einer Anordnung von Messpunkten; Beziehen eines Zielwertes der Unsicherheit für einen Messgegenstand der Messeinrichtung; Schätzen der Unsicherheit des Messgegenstandes der Messeinrichtung in Bezug auf den Anfangswert des Messpunktes; Berechnen eines Verhältnisses eines Schwankungsbetrages von Unsicherheitsschätzungsergebnissen der Messeinrichtung in Bezug auf einen Schwankungsbetrag eines Messpunktes, wenn die Anordnung des einen Messpunktes geändert ist; und Bestimmen, ob der eine Messpunkt übernommen werden soll, auf Grundlage des Zielwertes und des berechneten Verhältnisses.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Messpunktbestimmungsverfahren zum Bestimmen der Anzahl oder einer Anordnung von Messpunkten für eine Messeinrichtung, die eine Messverarbeitung eines Messgegenstandes an mehreren Messpunkten durchführt, wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritte umfasst: Beziehen eines Anfangswertes der Anzahl und einer Anordnung von Messpunkten; Beziehen eines Zielwertes der Unsicherheit für einen Messgegenstand der Messeinrichtung; Schätzen der Unsicherheit des Messgegenstandes der Messeinrichtung in Bezug auf den Anfangswert des Messpunktes; Berechnen eines Verhältnisses eines Schwankungsbetrages von Unsicherheitsschätzungsergebnissen der Messeinrichtung in Bezug auf einen Schwankungsbetrag eines Messpunktes, wenn die Anordnung des einen Messpunktes geändert ist; und Bestimmen, ob die Anordnung des einen Messpunktes geändert werden soll, auf Grundlage des Zielwertes und des berechneten Verhältnisses.
Bereitgestellt wird ein nichttemporäres Speichermedium, das ein Programm speichert, das veranlasst, dass ein Computer das Verfahren nach einem der ersten bis dritten Aspekte durchführt.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Messpunktbestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Anzahl oder einer Anordnung von Messpunkten für eine Messeinrichtung, die eine Messverarbeitung eines Messgegenstandes an mehreren Messpunkten durchführt, wobei die Einrichtung umfasst: einen Bezugsteil zum Beziehen eines Minimalwertes und eines Maximalwertes der Anzahl von Messpunkten und eines Zielwertes der Unsicherheit des Messgegenstandes der Messeinrichtung; einen Schätzungsteil zum Schätzen der Unsicherheiten bei der Messung des Messgegenstandes durch die Messeinrichtung unter Nutzung von zwei oder mehr der Anzahlen von Messpunkten zwischen dem Minimalwert und dem Maximalwert der Anzahl von Messpunkten; und einen Bestimmungsteil zum Bestimmen der Anzahl von Messpunkten der Messeinrichtung auf Grundlage des Zielwertes und der geschätzten Unsicherheiten.
Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Messpunktbestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Anzahl oder einer Anordnung von Messpunkten für eine Messeinrichtung, die eine Messverarbeitung eines Messgegenstandes an mehreren Messpunkten durchführt, wobei die Einrichtung umfasst: einen Bezugsteil zum Beziehen eines Anfangswertes der Anzahl und einer Anordnung von Messpunkten und eines Zielwertes der Unsicherheit des Messgegenstandes der Messeinrichtung; einen Schätzungsteil zum Schätzen der Unsicherheit des Messgegenstandes der Messeinrichtung in Bezug auf den Anfangswert des Messpunktes und Berechnen eines Verhältnisses eines Schwankungsbetrages der Unsicherheitsschätzungsergebnisse der Messeinrichtung in Bezug auf einen Schwankungsbetrag eines Messpunktes, wenn die Anordnung des einen Messpunktes geändert ist; und einen Bestimmungsteil zum Bestimmen dessen, ob der eine Messpunkt übernommen werden soll, auf Grundlage des Zielwertes und des berechneten Verhältnisses.
Ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Messpunktbestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Anzahl oder einer Anordnung von Messpunkten für eine Messeinrichtung, die eine Messverarbeitung eines Messgegenstandes an mehreren Messpunkten durchführt, wobei die Einrichtung umfasst: einen Bezugsteil zum Beziehen eines Anfangswertes der Anzahl und einer Anordnung von Messpunkten und eines Zielwertes der Unsicherheit des Messgegenstandes der Messeinrichtung; einen Schätzungsteil zum Schätzen der Unsicherheit des Messgegenstandes der Messeinrichtung in Bezug auf den Anfangswert des Messpunktes und Berechnen eines Verhältnisses eines Schwankungsbetrages der Unsicherheitsschätzungsergebnisse der Messeinrichtung in Bezug auf einen Schwankungsbetrag eines Messpunktes, wenn die Anordnung des einen Messpunktes geändert ist; und einen Bestimmungsteil zum Bestimmen dessen, ob der eine Messpunkt übernommen werden soll, auf Grundlage des Zielwertes und des berechneten Verhältnisses.
Wirkung der Erfindung
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Anzahl von Messpunkten zu verringern und dabei die Unsicherheit in einen zulässigen Bereich zu bringen.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Übersicht über ein Messsystem S entsprechend einer Ausführungsform.
2 zeigt ein Beispiel für eine Anordnung von Messpunkten bei einer Kreismessung entsprechend der Ausführungsform.
3 zeigt ein Beispiel für Schätzungsergebnisse der Unsicherheit bei der Kreismessung in Bezug auf die Anordnung von Messpunkten aus der Darstellung in 2.
4 zeigt ein Ausgestaltungsbeispiel einer Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform.
5 zeigt ein Flussdiagramm zur Darstellung eines ersten Beispiels für Betriebsvorgänge der Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform.
6 zeigt ein Flussdiagramm zur Darstellung eines zweiten Beispiels für Betriebsvorgänge der Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform.
7 zeigt ein Flussdiagramm zur Darstellung eines dritten Beispiels für Betriebsvorgänge der Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform.
8 zeigt ein Beispiel für die Anordnung von Messpunkten bei einer Messung eines Abstandes zwischen Mitten von Kreisen entsprechend der Ausführungsform.
9 zeigt ein Beispiel für die Empfindlichkeit einer Messung des Mitte-zu-Mitte-Abstandes in Bezug auf die Anordnung von Messpunkten aus der Darstellung in 8.
10 zeigt ein Flussdiagramm zur Darstellung eines vierten Beispiels für Betriebsvorgänge der Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform.
11 zeigt ein Beispiel für ein Ergebnis der Messpunktverringerung durch die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform.
12 zeigt ein Flussdiagramm zur Darstellung eines fünften Beispiels für Betriebsvorgänge der Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform.
13 zeigt ein Beispiel für ein Ergebnis der Anordnung von Messpunkten, die von der Messpunktbestimmungseinrichtung 100 bewegt worden sind, entsprechend der Ausführungsform.

Detailbeschreibung der Erfindung
Übersicht über das Messsystem S
1 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Übersicht über ein Messsystem S entsprechend der Ausführungsform. Das Messsystem S beinhaltet eine Messeinrichtung 1 und eine Messpunktbestimmungseinrichtung 100. Die Messeinrichtung 1 ist beispielsweise eine Koordinatenmessmaschine (CMM) zum Messen eines Messgegenstandes, so beispielsweise einer dreidimensionalen Geometrie eines Objektes. Die Messeinrichtung 1 kann jedoch auch eine Einrichtung sein, die keine CMM ist, solange sie eine Einrichtung ist, die eine Messung an mehreren Positionen vornimmt.
Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 ist eine Einrichtung zum Bestimmen eines Messpunktes der Messeinrichtung 1 und ist beispielsweise ein Computer. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 schätzt die Unsicherheit bei Messergebnissen für jede der Anzahlen oder Anordnungen von Messpunkten des Messgegenstandes und bestimmt die Anzahl oder die Anordnung von Messpunkten, für die die Unsicherheit in den Bereich des Zielwertes fällt. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 teilt beispielsweise der Messeinrichtung 1 die bestimmte Anzahl oder die bestimmte Anordnung von Messpunkten mit, und die Messeinrichtung 1 führt einen Messprozess des Messgegenstandes auf Grundlage der mitgeteilten Anzahl oder der mitgeteilten Anordnung von Messpunkten aus. Nachfolgend werden Betriebsvorgänge der Messpunktbestimmungseinrichtung 100 anhand einer exemplarischen Kreismessung beschrieben, bei der die Messeinrichtung 1 die Geometrie eines kreisförmigen Objektes misst. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform kann jedoch auch in einem Fall angewendet werden, in dem die Messeinrichtung 1 die Geometrie eines Objektes misst, die geometrisch keine kreisförmige Geometrie ist.
Bestimmen der optimalen Anzahl von Messpunkten
2 zeigt ein Beispiel für die Anordnung von Messpunkten für eine Kreismessung entsprechend der Ausführungsform. 2 zeigt ein Beispiel, bei dem die Durchmesser- und/oder Mittenkoordinaten eines Kreises unter Nutzung mehrerer Messpunkte gemessen werden. 2 zeigt ein Beispiel, bei dem die Anzahl von Messpunkten N von links nach rechts von 3 bis n zunimmt, wobei die Messpunkte entlang des Umfanges im Wesentlichen gleichmäßig angeordnet sind. Die Messeinrichtung 1, so beispielsweise die CMM, führt den Messprozess des Messgegenstandes an diesen Messpunkten aus und gibt die Durchmesser- und die Mittenkoordinaten des Kreises als Messergebnisse aus. Die Schätzungsergebnisse der Unsicherheit bei den Messergebnissen, die von der Messeinrichtung 1 ausgegeben werden, werden als Nächstes beschrieben.
3 zeigt ein Beispiel für die Schätzungsergebnisse der Unsicherheit bei der Kreismessung in Bezug auf die Anordnung von Messpunkten aus der Darstellung in 2. Die Horizontalachse von 3 bezeichnet die Anzahl von Messpunkten N, während die Vertikalachse die Unsicherheit bei der Kreismessung bezeichnet. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 schätzt die Unsicherheit, indem sie eine Simulation unter Nutzung eines Korrelationsmodells eines Messfehlers durchführt, der für jeweilige Abstände zwischen den Messpunkten auf Grundlage der Spezifikationen der Messeinrichtung 1 berechnet werden kann. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 bestimmt die Unsicherheit beispielsweise durch ein bekanntes Monte-Carlo-Simulationsverfahren mit Randbedingungen (CMS-Verfahren), wobei auf Einzelheiten zur Simulation, bei der im Übrigen auch andere Verfahren zum Einsatz kommen können, verzichtet wird. In 3 ist die Unsicherheit in Bezug auf die Anzahl von Messpunkten „3“ als U₃ definiert, während die Unsicherheit in Bezug auf die Anzahl von Messpunkten „n“ als U_n definiert ist. Aus 3 ist ersichtlich, dass die Unsicherheit bei der Kreismessung abnimmt, wenn die Anzahl von Messpunkten N zunimmt. Zudem nimmt, wenn die Anzahl von Messpunkten N zunimmt, die Änderungsrate der Unsicherheit bei der Kreismessung tendenziell ab.
Um die Anzahl und die Anordnung von Messpunkten, die für die Kreismessung optimal ist, auf Grundlage der Unsicherheit in Bezug auf die Anzahl von Messpunkten N zu bestimmen, legt derjenige, der über die Messpunkte entscheidet, einen Zielwert für die Unsicherheit bei der Kreismessung für die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 fest. In diesem Fall ist die geringste Anzahl von Messpunkten, für die die Größe der Unsicherheit unter den Zielwert fällt, gleich der Anzahl von Messpunkten, die für die Kreismessung optimal ist, da sie die kleinste Anzahl von Messpunkten ist, die dem Zielwert entspricht. In 3 ist der Zielwert der Unsicherheit mit U_T bezeichnet, während die Anzahl von Messpunkten, die mit n_T bezeichnet ist, die geringste Anzahl von Messpunkten ist, für die die Unsicherheit unter dem Zielwert U_T ist. Die Ausgestaltung und die Betriebsvorgänge der Messpunktbestimmungseinrichtung 100 zum Bestimmen der Anzahl oder der Anordnung von Messpunkten der Messeinrichtung 1 werden nachstehend beschrieben.
Ausgestaltung der Messpunktbestimmungseinrichtung 100
4 zeigt ein Ausgestaltungsbeispiel der Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 bestimmt die Anzahl oder die Anordnung von Messpunkten der Messeinrichtung 1. Die Messeinrichtung 1 ist eine Einrichtung zum Durchführen einer Messung, so beispielsweise die CMM, die die Unsicherheit bei den Messergebnissen durch eine Simulation schätzen kann. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 beinhaltet einen Bezugsteil 110, einen Schätzungsteil 120, einen Bestimmungsteil 130, einen Ausgabeteil 140 und einen Speicherteil 150.
Der Bezugsteil 110 bezieht den Minimalwert nmin und dem Maximalwert n_max der Anzahl von Messpunkten. Der Bezugsteil 110 bezieht von einem Nutzer beispielsweise eine Eingabe des Minimalwertes nmin und des Maximalwertes n_max . Des Weiteren kann der Bezugsteil 110 Daten oder dergleichen lesen, die zum Bestimmen des Messpunktes der Messeinrichtung 1 auf ähnliche Weise in der Vergangenheit benutzt worden sind, und den ähnlichen Minimalwert n_min und den ähnlichen Maximalwert n_max aus den Daten beziehen.
Zusätzlich bezieht der Bezugsteil 110 den Zielwert der Unsicherheit U_T des Messgegenstandes der Messeinrichtung 1. Der Messgegenstand ist beispielsweise ein Gegenstand, den der Nutzer unter Nutzung der Messeinrichtung 1 messen möchte, ein Gegenstand, von dem zu erwarten ist, dass er gemessen werden soll, und dergleichen, wobei bei der vorliegenden Ausführungsform das Beispiel einer Kreismessung beschrieben wird. Der Bezugsteil 110 bezieht von dem Nutzer beispielsweise den Zielwert der Unsicherheit U_T . Hierbei ist der Zielwert der Unsicherheit U_T beispielsweise ein Wert, der von dem Nutzer oder dergleichen vorab entsprechend der Anwendung bestimmt wird. Des Weiteren wird, wie in Nichtpatentdruckschrift 2 gezeigt ist, die Beziehung zwischen Spezifikationen, die für das Erzeugnis benötigt werden, und der Unsicherheit bei der Messung für eine Produktprüfung oder dergleichen definiert. Bei Nutzung derartiger Definitionen ist beispielsweise wünschenswert, wenn der Zielwert der Unsicherheit U_T als etwa 1/10 oder weniger des Nutzungsbereiches bestimmt wird.
Zudem bezieht der Bezugsteil 110 von dem Nutzer die Anordnung von Messpunkten in Bezug auf die Anzahl von Messpunkten oder dergleichen. In diesem Fall bezieht der Bezugsteil 110 beispielsweise die Anordnung von Messpunkten, wie in 2 gezeigt ist.
Der Bezugsteil 110 empfängt eine Eingabe von dem Nutzer oder dergleichen beispielsweise über eine Eingabevorrichtung oder dergleichen. Die Eingabevorrichtung kann eine beliebige Vorrichtung sein, solange sie die Funktion einer Eingabeschnittstelle wahrnimmt. Die Eingabevorrichtung ist beispielsweise eine Tastatur, eine Maus, ein Touchscreen oder ein Mikrofon. Der Bezugsteil 110 kann hierfür vorgesehene Daten aus einer Datenbank oder dergleichen empfangen. Der Bezugsteil 110 ist mit einer externen Datenbank oder dergleichen über ein Netzwerk oder dergleichen verbunden.
Der Schätzungsteil 120 schätzt die Unsicherheiten bei der Messung des Messgegenstandes durch die Messeinrichtung 1 unter Nutzung von zwei oder mehr der Anzahlen von Messpunkten zwischen dem Minimalwert nmin und dem Maximalwert n_max der Messpunkte. Der Schätzungsteil 120 berechnet die Unsicherheit unter Nutzung des bekannten CMS-Verfahrens oder dergleichen. Der Schätzungsteil 120 berechnet die Unsicherheit beispielsweise für jede der Anzahlen von Messpunkten.
Der Bestimmungsteil 130 bestimmt die Anzahl von Messpunkten der Messeinrichtung 1 auf Grundlage des Zielwertes der Unsicherheit U_T und der geschätzten Unsicherheiten. Der Bestimmungsteil 130 bestimmt beispielsweise die Anzahl von Messpunkten n_T , die die geringste Anzahl von Messpunkten ist, für die die Unsicherheit niedriger als der Zielwert U_T ist, als optimale Anzahl von Messpunkten.
Der Ausgabeteil 140 gibt die Anzahl von Messpunkten n_T , die von dem Bestimmungsteil 130 bestimmt wird, aus. Der Ausgabeteil 140 ist beispielsweise mit einer Anzeige oder dergleichen verbunden und veranlasst, dass die Anzeige oder dergleichen die Anzahl von Messpunkten n_T anzeigt. Des Weiteren gibt der Ausgabeteil 140 die Anzahl von Messpunkten n_T an die Messeinrichtung 1 aus. Zusätzlich kann der Ausgabeteil 140 die Anzahl von Messpunkten n_T an den Speicherteil 150 ausgeben.
Der Speicherteil 150 speichert die Anzahl von Messpunkten n_T , die von dem Ausgabeteil 140 empfangen worden sind. Der Speicherteil 150 kann Daten oder dergleichen, die von dem Bezugsteil 110 bezogen worden sind, speichern. Zudem kann der Speicherteil 150 Programme, die von der Messpunktbestimmungseinrichtung 100 ausgeführt werden, Zwischendaten während der Ausführung der Programme und dergleichen mehr speichern.
Wenigstens ein Teil der vorbeschriebenen Messpunktbestimmungseinrichtung 100 kann beispielsweise durch einen Computer oder dergleichen konfiguriert sein. In diesem Fall fungiert der Computer oder dergleichen entsprechend der Ausführungsform als Bezugsteil 110, Schätzungsteil 120, Bestimmungsteil 130, Ausgabeteil 140 und Speicherteil 150, indem er beispielsweise Programme oder dergleichen ausführt. Der Speicherteil 150 beinhaltet beispielsweise einen Nur-Lese-Speicher (ROM), der ein grundlegendes Eingabe-/Ausgabe-System (BIOS) oder dergleichen eines Computers oder dergleichen speichert, und einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), der als Arbeitsbereich dient. Der Speicherteil 150 kann verschiedene Informationen speichern, darunter ein Betriebssystem (OS), Anwendungsprogramme und/oder eine Datenbank, auf die während der Ausführung der Anwendungsprogramme zugegriffen wird. Dies bedeutet, dass der Speicherteil 150 eine Massenspeichervorrichtung, so beispielsweise ein Festplattenlaufwerk (HDD) und/oder ein Solid-State-Laufwerk (SSD), beinhalten kann.
Der Computer beinhaltet einen Prozessor, so beispielsweise eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) und fungiert wenigstens als ein Teil des Bezugsteiles 110, des Schätzungsteiles 120, des Bestimmungsteiles 130 und des Ausgabeteiles 140, indem er in dem Speicherteil 150 gespeicherte Programme ausführt. Der Computer kann des Weiteren eine grafische Verarbeitungseinheit (GPU) oder dergleichen beinhalten. Betriebsvorgänge der vorbeschriebenen Messpunktbestimmungseinrichtung 100 werden nachstehend beschrieben.
Erstes Beispiel für Betriebsvorgänge der Messpunktbestimmungseinrichtung
5 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines ersten Beispiels für Betriebsvorgänge der Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 bestimmt die Anzahl von Messpunkten n_T , die für die Messung der Messeinrichtung 1 optimal ist, durch Ausführen der Betriebsvorgänge von Schritten S1010 bis S1060 von 5. Beschrieben werden hierbei die Betriebsvorgänge, bei denen die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 die Messpunkte der Kreismessung, wie bei dem Beispiel von 3 gezeigt ist, bestimmt.
Zunächst bezieht bei Schritt S1010 der Bezugsteil 110 einen Bereich der Anzahl von Messpunkten zur Nutzung durch die Messeinrichtung 1. Der Bezugsteil 110 speichert beispielsweise den bezogenen Minimalwert n_min der Anzahl von Messpunkten und den bezogenen Maximalwert n_max der Anzahl von Messpunkten in dem Speicherteil.
Als Nächstes bezieht bei Schritt S1020 der Bezugsteil 110 den Zielwert der Unsicherheit U_T des Messgegenstandes der Messeinrichtung 1. Der Bezugsteil 110 speichert den bezogenen Zielwert U_T beispielsweise in dem Speicherteil 150.
Als Nächstes bezieht bei Schritt S1030 der Bezugsteil 110 die Anordnung von Messpunkten für jede der Anzahlen von Messpunkten. Der Bezugsteil 110 bezieht die Anordnung von Messpunkten in Bezug auf jede der Anzahlen von Messpunkten zwischen dem Minimalwert nmin und dem Maximalwert n_max . Der Bezugsteil 110 bezieht die Anordnung, wie in 2 gezeigt ist, in der die Messpunkte entlang des Umfanges bezüglich der Anzahlen von Messpunkten zwischen dem Minimalwert nmin und dem Maximalwert n_max im Wesentlichen gleichmäßig angeordnet sind.
Der Bezugsteil 110 bezieht beispielsweise eine Position von Messpunkten am Umfang und eine Anweisung von dem Nutzer, so beispielsweise bezüglich des Anordnens der Messpunkte in gleichen Intervallen. In diesem Fall kann der Bezugsteil 110 die Anordnung von Messpunkten am Umfang als Daten, so beispielsweise als Koordinaten, beziehen oder stattdessen die Position der Messpunkte, die von dem Nutzer bezeichnet worden sind, in Daten, so beispielsweise in Koordinaten, umwandeln. Der Bezugsteil 110 speichert die bezogene Information über die Anordnung von Messpunkten beispielsweise in dem Speicherteil 150.
Als Nächstes schätzt bei Schritt S1040 der Schätzungsteil 120 die Unsicherheiten bei der Messung des Messgegenstandes durch die Messeinrichtung 1 unter Nutzung aller Anzahlen von Messpunkten zwischen dem Minimalwert n_min und dem Maximalwert n_max der Anzahl von Messpunkten. Der Schätzungsteil 120 berechnet die Unsicherheit U_n in Bezug auf die Anzahl von Messpunkten n, wie in 3 gezeigt ist. Der Schätzungsteil 120 berechnet die jeweiligen Unsicherheiten mit Lage zwischen der Unsicherheit U_nmin und der Unsicherheit U_nmax in Bezug auf die Anzahlen von Messpunkten zwischen dem Minimalwert n_min und dem Maximalwert n_max . Der Schätzungsteil 120 speichert die geschätzten Unsicherheiten beispielsweise in dem Speicherteil 150.
Als Nächstes bestimmt bei Schritt S1050 der Bestimmungsteil 130 die Anzahl von Messpunkten n_T der Messeinrichtung 1 auf Grundlage des Zielwertes U_T und der geschätzten Unsicherheiten mit Lage zwischen der Unsicherheit U_nmin und der Unsicherheit U_nmax . Der Bestimmungsteil 130 bestimmt die geringste Anzahl von Messpunkten, für die die Unsicherheit unter den Zielwert U_T fällt, als Anzahl von Messpunkten n_T der Messeinrichtung 1.
Als Nächstes gibt bei Schritt S1060 der Ausgabeteil 140 die Anzahl von Messpunkten n_T aus der Bestimmung durch den Bestimmungsteil 130 aus. Der Ausgabeteil 140 veranlasst, dass die Anzeige oder dergleichen die Anzahl von Messpunkten n_T anzeigt. Der Ausgabeteil 140 kann die Anzahl von Messpunkten n_T an die Messeinrichtung 1 ausgeben. Der Ausgabeteil 140 kann die Anzahl von Messpunkten n_T an die Messeinrichtung 1 beispielsweise nach dem Bezug eines Ergebnisses ausgeben, von dem der Nutzer oder dergleichen bestätigt hat, dass die Anzahl von Messpunkten n_T ein geeigneter Wert ist. In diesem Fall empfängt der Ausgabeteil 140 das Bestätigungsergebnis des Nutzers oder dergleichen von dem Bezugsteil 110. Bestimmt der Nutzer oder dergleichen, dass die Anzahl von Messpunkten n_T nicht geeignet ist, so wird bevorzugt, wenn die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 zu Schritt S1010 zurückkehrt und die Anzahl von Messpunkten n_T für eine andere Bedingung bestimmt.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, kann die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 die Anzahl von Messpunkten n_T bestimmen, die für die Messung der Messeinrichtung 1 optimal ist. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 kann die optimale Anzahl und die optimale Anordnung von Messpunkten unabhängig von der Erfahrung des Nutzers oder dergleichen bestimmen. Zusätzlich kann die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 die optimale Anzahl und die optimale Anordnung von Messpunkten unabhängig von der Messeinrichtung 1 bestimmen.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, bestimmt die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform die Anzahl von Messpunkten n_T entsprechend dem Zielwert der Unsicherheit U_T nach der Berechnung der Messunsicherheit für alle Anzahlen von Messpunkten. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 kann die berechnete Unsicherheit mit dem Zielwert vergleichen, wann immer die Messunsicherheit in Bezug auf die Anzahl von Messpunkten berechnet wird. Betriebsvorgänge einer derartigen Messpunktbestimmungseinrichtung 100 werden nachstehend beschrieben.
Zweites Beispiel für Betriebsvorgänge der Messpunktbestimmungseinrichtung
6 zeigt ein Flussdiagramm zur Darstellung eines zweiten Beispiels für Betriebsvorgänge der Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 des zweiten Beispiels bestimmt, ob die Anzahl von Messpunkten der Messeinrichtung 1 bestimmt werden soll oder das Schätzen der Unsicherheit in Bezug auf eine andere Anzahl von Messpunkten fortgesetzt werden soll, wann immer die Unsicherheit in Bezug auf eine der mehreren Anzahlen von Messpunkten geschätzt wird. 6 zeigt Betriebsvorgänge eines Beispiels, bei dem die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 die Anzahl von Messpunkten der Kreismessung auf ähnliche Weise wie bei den in 5 gezeigten Betriebsvorgängen bestimmt.
Zunächst bezieht bei Schritt S2010 der Bezugsteil 110 einen Bereich für die Anzahl von Messpunkten zur Nutzung durch die Messeinrichtung 1. Als Nächstes bezieht bei Schritt S2020 der Bezugsteil 110 den Zielwert der Unsicherheit U_T des Messgegenstandes der Messeinrichtung 1. Als Nächstes bezieht bei Schritt S2030 der Bezugsteil 110 die Anordnung von Messpunkten für jede der Anzahlen von Messpunkten. Da die Betriebsvorgänge von Schritt S2010 bis Schritt S2030 anhand der Betriebsvorgänge von Schritt S1010 bis S1030 von 5 beschrieben worden sind, wird hier auf eine Beschreibung derselben verzichtet. Man beachte, dass bei Schritt S2010 der Bezugsteil 110 den Anfangswert der Anzahl von Messpunkten als Minimalwert nmin der Anzahl von Messpunkten festlegt.
Als Nächstes berechnet bei Schritt S2040 der Schätzungsteil 120 die Unsicherheit in Bezug auf eine der Anzahlen von Messpunkten. Führt die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 den Betriebsvorgang von Schritt S2040 erstmalig nach Beginn der Betriebsvorgänge aus, so berechnet der Schätzungsteil 120 die Unsicherheit in Bezug auf den Anfangswert der Anzahl von Messpunkten.
Als Nächstes vergleicht bei Schritt S2050 der Bestimmungsteil 130 die berechnete Unsicherheit mit dem Zielwert U_T . Ist die berechnete Unsicherheit größer oder gleich dem Zielwert U_T (S2050: Ja), so inkrementiert der Bestimmungsteil 130 die Anzahl von Messpunkten um 1 und aktualisiert die Anzahl von Messpunkten bei Schritt S2060. Sodann berechnet erneut bei Schritt S2040 der Schätzungsteil 120 die Unsicherheit in Bezug auf die aktualisierte Anzahl von Messpunkten. Dies bedeutet, dass der Schätzungsteil 120 und der Bestimmungsteil 130 die Betriebsvorgänge von Schritt S2040 bis Schritt 2060 wiederholen, bis die berechnete Unsicherheit kleiner als der Zielwert U_T wird.
Ist die berechnete Unsicherheit kleiner als der Zielwert U_T (S2050: Nein), so legt der Bestimmungsteil 130 die berechnete Unsicherheit als Anzahl von Messpunkten n_T der Messeinrichtung 1 bei Schritt S2070 fest. Als Nächstes gibt bei Schritt S2080 der Ausgabeteil 140 die Anzahl von Messpunkten n_T aus der Bestimmung durch den Bestimmungsteil 130 aus. Da der Betriebsvorgang von Schritt S2080 anhand des Betriebsvorganges von Schritt S1060 von 5 bereits beschrieben worden ist, wird hier auf eine Beschreibung desselben verzichtet.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, kann die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 die Anzahl von Messpunkten n_T , die für die Messung der Messeinrichtung 1 optimal ist, sogar dann bestimmen, wenn die Betriebsvorgänge des zweiten Beispiels ausgeführt werden. Des Weiteren ist es bei den Betriebsvorgängen des zweiten Beispiels, da die Bestimmung dessen, ob die Anzahl von Messpunkten der Messeinrichtung 1 bestimmt werden soll, vorgenommen wird, wann immer die Unsicherheit in Bezug auf eine der Anzahlen von Messpunkten geschätzt wird, möglich, die optimale Anzahl von Messpunkten in Reaktion darauf zu bestimmen, dass die Unsicherheit unter den Zielwert fällt. Daher kann die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 auf die Berechnung für andere Anzahlen von Messpunkten, für die die Unsicherheit kleiner als der Zielwert ist, verzichten und die Anzahl von Messpunkten n_T effizient bestimmen.
Bei den Betriebsvorgängen des zweiten Beispiels ist ein Beispiel beschrieben worden, bei dem die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 (i) den Anfangswert der Anzahl von Messpunkten als Minimalwert n_min der Anzahl von Messpunkten festlegt, (ii) den Anfangswert jeweils um 1 inkrementiert und (iii) die Anzahl von Messpunkten aktualisiert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Alternativ kann die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 den Anfangswert der Anzahl von Messpunkten auch als Maximalwert n_max der Anzahl von Messpunkten festlegen, den Anfangswert jeweils um 1 dekrementieren und die Anzahl von Messpunkten aktualisieren.
Vorstehend beschrieben worden ist ein Beispiel, bei dem die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform die Anzahl von Messpunkten um jeweils 1 inkrementiert oder dekrementiert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 kann die Unsicherheit auch dadurch schätzen, dass sie die Anzahl von Messpunkten zwischen dem Minimalwert und dem Maximalwert der Anzahl von Messpunkten in einem vorbestimmten ersten Intervall der Anzahl von Punkten vergrößert oder verkleinert.
Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 vergrößert beispielsweise die Anzahl von Messpunkten ausgehend von dem Anfangswert n_min um 5. In einem solchen Fall kann der Bestimmungsteil 130 der Messpunktbestimmungseinrichtung 100 die Anzahl von Messpunkten um 5 vergrößern und die Anzahl von Messpunkten bei Schritt S2060 von 6 aktualisieren. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 kann die Anzahl von Messpunkten n_T effizienter bestimmen, indem sie die Anzahl von Messpunkten um eine vorbestimmte Anzahl inkrementiert oder dekrementiert.
Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 kann die Anzahl von Messpunkten unter Nutzung eines zweiten Intervalls der Anzahl von Punkten aktualisieren, das kleiner als das erste Intervall der Anzahl von Punkten ist, nachdem die Unsicherheit, die durch Aktualisieren der Anzahl von Messpunkten unter Nutzung des ersten Intervalls der Anzahl von Punkten berechnet worden ist, kleiner als der Zielwert geworden ist. Wie bei Schritt S2060 von 6 beschrieben ist, aktualisiert die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 beispielsweise die Anzahl von Messpunkten, indem sie die Anzahl von Messpunkten um das erste Intervall der Anzahl von Punkten vergrößert. Wird sodann die Unsicherheit, die unter Nutzung der aktualisierten Anzahl von Messpunkten berechnet worden ist, kleiner als der Zielwert U_T , so aktualisiert die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 zudem die Anzahl von Messpunkten, indem sie die Anzahl von Messpunkten um das zweite Intervall der Anzahl von Punkten verkleinert. Wird sodann die Unsicherheit, die unter Nutzung der aktualisierten Anzahl von Messpunkten berechnet worden ist, größer oder gleich dem Zielwert U_T , so legt die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 die Anzahl von Messpunkten vor der Aktualisierung als Anzahl von Messpunkten n_T der Messeinrichtung 1 fest.
Auf diese Weise bestimmt, wann immer die Unsicherheit für eine der mehreren Anzahlen von Messpunkten geschätzt wird, die Messpunktbestimmungseinrichtung 100, ob (i) die Schätzung der Unsicherheit für eine weitere, andere Anzahl von Messpunkten unter Nutzung des ersten Intervalls der Anzahl von Punkten fortgesetzt werden soll oder (ii) die Schätzung der Unsicherheit für eine weitere, andere Anzahl von Messpunkten unter Nutzung des zweiten Intervalls der Anzahl von Punkten, das kleiner als das erste Intervall der Anzahl von Punkten ist, fortgesetzt werden soll. Hierbei aktualisiert der Bestimmungsteil 130 die Anzahl von Messpunkten unter Nutzung des ersten Intervalls der Anzahl von Punkten, bis die Unsicherheit kleiner als der Zielwert U_T wird, und aktualisiert die Anzahl von Messpunkten unter Nutzung des zweiten Intervalls der Anzahl von Punkten, nachdem die Unsicherheit kleiner als der Zielwert U_T geworden ist.
Sodann schätzt die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 die Unsicherheit, indem sie die vorherige Anzahl von Messpunkten unter Nutzung des bestimmten Intervalls vergrößert oder verkleinert. In einem Fall, in dem beispielsweise der Bestimmungsteil 130 die Anzahl von Messpunkten aktualisiert, indem er die Anzahl von Messpunkten um 5 (erstes Intervall der Anzahl von Punkten) inkrementiert, aktualisiert der Bestimmungsteil 130 die Anzahl von Messpunkten, indem er die Anzahl von Messpunkten um 1 (zweites Intervall der Anzahl von Punkten) dekrementiert, nachdem die Unsicherheit kleiner als der Zielwert U_T geworden ist. Alternativ kann in einem Fall, in dem der Bestimmungsteil 130 die Anzahl von Messpunkten aktualisiert, indem er die Anzahl von Messpunkten um 5 (erstes Intervall der Anzahl von Punkten) dekrementiert, der Bestimmungsteil 130 die Anzahl von Messpunkten aktualisieren, indem er die Anzahl von Messpunkten um 1 (zweites Intervall der Anzahl von Punkten) inkrementiert, nachdem die Unsicherheit kleiner als der Zielwert U_T geworden ist.
Vorstehend beschrieben worden ist ein Beispiel, bei dem die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform die Anzahl von Messpunkten an zwei Arten von Intervallen inkrementiert und dekrementiert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 kann die Unsicherheit schätzen, indem sie die Anzahl von Messpunkten von dem Minimalwert bis zum Maximalwert mit Intervallen von 3 oder mehr vergrößert oder verkleinert. Im Ergebnis kann die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 die Anzahl von Messpunkten n_T effizienter bestimmen.
Vorstehend beschrieben worden ist ein Beispiel, bei dem die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform die Anzahl von Messpunkten inkrementiert und dekrementiert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 kann die Anzahl von Messpunkten n_T bestimmen, indem sie die Beziehung der Unsicherheit zur Anzahl von Messpunkten spezifiziert. Wie in 3 gezeigt ist, ist die Beziehung der Unsicherheit zur Anzahl von Messpunkten tendenziell oftmals monoton fallend oder monoton steigend. Durch Berechnen einer jeden Unsicherheit für zwei oder mehr der Anzahlen von Messpunkten kann daher die Beziehung der Unsicherheit zur Anzahl von Messpunkten spezifiziert werden. Betriebsvorgänge einer derartigen Messpunktbestimmungseinrichtung 100 werden nachstehend beschrieben.
Drittes Beispiel für Betriebsvorgänge der Messpunktbestimmungseinrichtung
7 zeigt ein Flussdiagramm zur Darstellung eines dritten Beispiels für Betriebsvorgänge der Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform. 7 zeigt Betriebsvorgänge eines Beispiels, bei dem die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 den Messpunkt für die Kreismessung auf ähnliche Weise wie bei den in 5 und 6 gezeigten Betriebsvorgängen bestimmt.
Zunächst bezieht bei Schritt S3010 der Bezugsteil 110 einen Bereich der Anzahl von Messpunkten zur Nutzung durch die Messeinrichtung 1. Als Nächstes bezieht bei Schritt S3020 der Bezugsteil 110 den Zielwert der Unsicherheit U_T des Messgegenstandes der Messeinrichtung 1. Als Nächstes bezieht bei Schritt S3030 der Bezugsteil 110 die Anordnung von Messpunkten für jede der Anzahlen von Messpunkten. Da die Betriebsvorgänge von Schritt S3010 bis Schritt S3030 anhand der Betriebsvorgänge von Schritt S1010 bis Schritt S1030 von 5 bereits beschrieben worden sind, wird hier auf eine Beschreibung derselben verzichtet.
Als Nächstes schätzt bei Schritt S3040 der Schätzungsteil 120 zwei oder mehr Unsicherheiten in Bezug auf zwei oder mehr der Anzahlen von Messpunkten, die voneinander verschieden sind, unter den Anzahlen von Messpunkten zwischen dem Minimalwert n_min und dem Maximalwert n_max der Anzahl von Messpunkten. Der Schätzungsteil 120 berechnet beispielsweise die Unsicherheit U_nm der vorbestimmten Anzahl (m) der Messpunkte n_nm . Der Schätzungsteil 120 kann die Anzahl von Messpunkten zwischen dem Minimalwert nmin und dem Maximalwert n_max in eine vorbestimmte Anzahl von Unterteilungen (m-1) unterteilen, um die Unsicherheit U_nm für die Anzahl (m) der Messpunkte n_nm zu berechnen. Hierbei ist m vorzugsweise größer oder gleich 3 und besonders bevorzugt größer oder gleich 5. Der Schätzungsteil 120 speichert die geschätzte Unsicherheit beispielsweise in dem Speicherteil 150.
Als Nächstes spezifiziert bei Schritt S3050 der Bestimmungsteil 130 eine Beziehung zwischen der Anzahl von Messpunkten und der Unsicherheit auf Grundlage von zwei oder mehr der Unsicherheiten in Bezug auf zwei oder mehr der Anzahlen von Messpunkten. Der Bestimmungsteil 130 berechnet den Beziehungsausdruck U_n(n) der Unsicherheit U_n in Bezug auf die Anzahl von Messpunkten n beispielsweise unter Nutzung des Verfahrens der kleinsten Quadrate oder dergleichen.
Als Nächstes bestimmt bei Schritt S3060 der Bestimmungsteil 130 die Anzahl von Messpunkten n_T der Messeinrichtung 1, die dem Zielwert U_T entspricht, unter Nutzung der spezifizierten Beziehung. Der Bestimmungsteil 130 berechnet beispielsweise eine reelle Zahl r, die zu U_T = U_n(r) wird, wenn der Beziehungsausdruck U_n(n) eine monoton fallende Funktion ist, und bestimmt die kleinste natürliche Zahl größer oder gleich r als Anzahl von Messpunkten n_T der Messeinrichtung 1. Bei dem Beziehungsausdruck U_n(n) kann die reelle Zahl r durch einen Vorgang der Interpolation oder anstatt dessen durch einen Vorgang der Extrapolation berechnet werden.
Als Nächstes gibt bei Schritt S3070 der Ausgabeteil 140 die Anzahl von Messpunkten n_T aus der Bestimmung durch den Bestimmungsteil 130 aus. Da der Betriebsvorgang von Schritt S3070 anhand des Betriebsvorganges von Schritt S1060 von 5 bereits beschrieben worden ist, wird hier auf eine Beschreibung desselben verzichtet.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, kann die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 die Anzahl von Messpunkten n_T , die für die Messung der Messeinrichtung 1 optimal ist, sogar dann bestimmen, wenn die Betriebsvorgänge des dritten Beispiels ausgeführt werden. Bei den Betriebsvorgängern des dritten Beispiels können, da die Anzahl von Messpunkten der Messeinrichtung 1 aus der Beziehung der Unsicherheiten zu zwei oder mehr der Anzahlen von Messpunkten bestimmt wird, die optimalen Messpunkte effizienter bestimmt werden.
Beschrieben worden ist bei den Betriebsvorgängen des dritten Beispiels ein Beispiel, bei dem die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 die Anzahl von Messpunkten n_T aus dem Beziehungsausdruck U_n(n) der Anzahl von Messpunkten und der Unsicherheit berechnet. Zusätzlich kann die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 prüfen, ob die Anzahl von Messpunkten n_T aus der Berechnung mittels des Beziehungsausdruckes dem Zielwert U_T entspricht.
Nach Schritt S3060 der Betriebsvorgänge des dritten Beispiels schätzt der Schätzungsteil 120 beispielsweise die Unsicherheit in Bezug auf die Anzahl von Messpunkten n_T der Messeinrichtung 1 aus der Bestimmung durch den Bestimmungsteil 130. Sodann vergleicht der Bestimmungsteil 130 die Unsicherheit aus der Berechnung durch den Schätzungsteil 120 mit dem Zielwert U_T und bestätigt, dass die geschätzte Unsicherheit dem Zielwert U_T entspricht. Ist der Zielwert U_T kleiner als die berechnete Unsicherheit, so kann der Bestimmungsteil 130 das Aktualisieren der Anzahl von Messpunkten und das Vergleichen der Unsicherheit und des Zielwertes U_T wiederholen, bis die Unsicherheit kleiner als der Zielwert U_T wird.
Vorstehend beschrieben worden ist ein Beispiel, bei dem die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform die Anzahl von Messpunkten der Messeinrichtung 1 bestimmt, indem sie die Anordnung von Messpunkten vorab bestimmt und die Unsicherheit in Bezug auf die Anzahl von Messpunkten berechnet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Alternativ oder zusätzlich kann die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 die Anzahl oder die Anordnung von Messpunkten der Messeinrichtung 1 bestimmen, indem sie die Unsicherheit berechnet, wenn die Anordnung von Messpunkten geändert ist.
Viertes Beispiel für Betriebsvorgänge der Messpunktbestimmungseinrichtung
Ein Messpunkt der Messeinrichtung 1 kann in Abhängigkeit von der Position, an der er angeordnet ist, eine andere Wirkung auf Vorhersageergebnisse der Unsicherheit haben. Daher ist sehr wahrscheinlich, dass ein Messpunkt mit geringem Einfluss auf die Vorhersageergebnisse der Unsicherheit gelöscht werden kann. Zusätzlich kann die Anordnung derart geändert werden, dass der Messpunkt mit geringem Einfluss auf die Vorhersageergebnisse der Unsicherheit zu einem Messpunkt mit großem Einfluss auf die Vorhersageergebnisse der Unsicherheit wird. Nachstehend wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 die Anzahl oder die Anordnung von Messpunkten unter Berücksichtigung des Einflusses auf die Unsicherheit für jede Anordnung von Messpunkten bestimmt.
8 zeigt ein Beispiel für die Anordnung von Messpunkten bei der Messung eines Abstandes zwischen Mitten von Kreisen entsprechend der Ausführungsform. 8 zeigt ein Beispiel für einen Messgegenstand, bei dem ein Mitte-zu-Mitte-Abstand L zwischen den beiden Kreisen von der Messeinrichtung 1 gemessen werden soll. In diesem Fall detektiert die Messeinrichtung 1 die Positionen von acht Messpunkten P1 bis P8, die man durch Unterteilen des Umfanges eines der Kreise in gleiche Intervalle erhalten hat. Die Messeinrichtung 1 berechnet beispielsweise eine Gleichung der Positionskoordinaten eines der Kreise aus den detektierten Positionen der acht Messpunkte P1 bis P8 unter Nutzung des Verfahrens der kleinsten Quadrate oder dergleichen. Im Ergebnis kann die Messeinrichtung 1 die Mittenkoordinaten der Kreise und daher den Abstand L zwischen den Mitten aus der Differenz zwischen den Mittenkoordinaten und den Mittenkoordinaten, die auf ähnliche Weise für den anderen Kreis berechnet worden sind, berechnen.
Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 kann die Unsicherheit in Bezug auf den Messgegenstand der Messeinrichtung 1 berechnen. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 berechnet die Unsicherheit der Messung des Mitte-zu-Mitte-Abstandes L beispielsweise unter Nutzung der acht Messpunkte P1 bis P8 durch die Messeinrichtung 1 und legt die Berechnungsergebnisse als M fest.
Eine Position, die man beispielsweise durch Bewegen der Position des Messpunktes P1 um Δp₁ erhält, wird als Messpunkt P1' definiert. Δp₁ ist beispielsweise ein Vektorwert, der um einen vorbestimmten Abstand entlang eines Normalenvektors einer Messoberfläche geändert wird. Δp₁ kann des Weiteren ein Vektorwert sein, der wenigstens eine der X-, Y- und Z-Koordinaten um einen vorbestimmten Abstand ändert. Es wird bevorzugt, wenn Δp₁ der Einheitsvektor ist.
Die Berechnungsergebnisse der Unsicherheit bei der Messung des Mitte-zu-Mitte-Abstandes L unter Nutzung der acht Messpunkte P1' und P2 bis P8 wird als M₁ definiert. Der Absolutwert von ΔM₁/Δp₁ = (M₁-M)/Δp₁ wird als Empfindlichkeit des Messpunktes P1 definiert. Dies bedeutet, dass die Empfindlichkeit ΔM₁/Δp₁ den Grad der Wirkung auf die Unsicherheit bei der Messung angibt, wenn der Fehler einer Einheitsgröße an dem Messpunkt P1 auftritt. Die Empfindlichkeit kann auch für andere Messpunkte berechnet und verglichen werden, um zu bestimmen, ob der Messpunkt gelöscht oder bewegt werden soll.
9 zeigt ein Beispiel für die Empfindlichkeit der Mitte-zu-Mitte-Abstandsmessung in Bezug auf die Anordnung von Messpunkten gemäß Darstellung in 8. Die Horizontalachse von 9 ist ein Beispiel, das die Positionen der Messpunkte P1 bis P8 auf einer geraden Linie schematisch darstellt. Die Vertikalachse von 9 bezeichnet die normierte Empfindlichkeit der Messpunkte ΔM_i/Δp_i . Die Einheitsgröße Δp_i , die zu jedem Messpunkt addiert bzw. hinzugefügt werden soll, ist ein Einheitsvektor, der zur Tangentenlinie eines jeden Messpunktes mit Anordnung am Umfang des linken Kreises gemäß Darstellung in 8 im Wesentlichen senkrecht ist.
Die Richtung, die zu Tangentenlinien der Messpunkte P1 und P5 im Wesentlichen senkrecht ist, fällt im Wesentlichen mit der Richtung des Mitte-zu-Mitte-Abstandes L der Kreise aus der Messung durch die Messeinrichtung 1 zusammen. Daher hat ein Fehler, der an den Messpunkten P1 und P5 auftritt, eine vergleichsweise große Wirkung auf die Messergebnisse, und die Empfindlichkeiten ΔM₁/Δp₁ und ΔM₅/Δp₅ sind größer als die Empfindlichkeiten der anderen Messpunkte. Demgegenüber sind die Richtungen, die zu den Tangentenlinien der Messpunkte P3 und P7 im Wesentlichen senkrecht sind, zur Richtung des Mitte-zu-Mitte-Abstandes L der Kreise aus der Messung durch die Messeinrichtung 1 im Wesentlichen senkrecht. Daher hat ein Fehler, der an den Messpunkten P3 und P7 auftritt, eine vergleichsweise geringe Wirkung auf die Messergebnisse, und die Empfindlichkeiten ΔM₃/Δp₃ und ΔM₇/Δp₇ sind kleiner als die Empfindlichkeiten der anderen Messpunkte.
Aus dem Vorbeschriebenen ergibt sich, dass beispielsweise dann, wenn eine Verringerung der Anzahl von Messpunkten und eine Minimierung der Verschlechterung der Unsicherheit erwünscht sind, da die Empfindlichkeit der Messpunkte P3 und P7 minimal ist, folgt, dass die Messpunkte P3 und P7 die geeignetsten Kandidaten zur Verringerung der Messpunkte sind. Wenn zudem beispielsweise die Anordnung der Messpunkte geändert wird, da die Empfindlichkeit der Messpunkte P1 und P5 hoch ist, wird folglich bevorzugt, die Positionen der anderen Messpunkte näher an die Messpunkte P1 und P5 heranzubringen. Daher berechnet die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform zudem die Empfindlichkeit, die ein Index für den Einfluss auf die Unsicherheit ist, für jeden Messpunkt und bestimmt die Anzahl oder die Anordnung der Messpunkte. Betriebsvorgänge einer derartigen Messpunktbestimmungseinrichtung 100 werden nachstehend beschrieben.
10 zeigt ein Flussdiagramm zur Darstellung eines vierten Beispiels für Betriebsvorgänge der Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform. 10 zeigt Betriebsvorgänge zum Bestimmen der Anzahl und der Anordnung von Messpunkten in dem in 8 gezeigten Fall, in dem die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 den Mitte-zu-Mitte-Abstand L der Kreise misst.
Zunächst bezieht bei Schritt S4010 der Bezugsteil 110 den Anfangswert der Anzahl und der Anordnung von Messpunkten. Der Bezugsteil 110 bezieht beispielsweise Information über die acht Messpunkte P1 bis P8, die man durch Unterteilen des Umfanges des Kreises in gleiche Intervalle, wie in 8 gezeigt ist, erhalten hat. Der Bezugsteil 110 empfängt beispielsweise von einem Nutzer oder dergleichen die Anzahl und die Anordnung von Messpunkten. Des Weiteren kann der Bezugsteil 110 von dem Nutzer oder dergleichen eine Anweisung hinsichtlich der Anordnung der Messpunkte am Umfang und der Anzahl von Unterteilungen empfangen.
Als Nächstes bezieht bei Schritt S4020 der Bezugsteil 110 den Zielwert der Unsicherheit U_T des Messgegenstandes der Messeinrichtung 1. Da der Betriebsvorgang von Schritt S4020 anhand des Betriebsvorganges von Schritt S1020 von 5 bereits beschrieben worden ist, wird hier auf eine Beschreibung desselben verzichtet.
Als Nächstes schätzt bei Schritt S4030 der Schätzungsteil 120 die Unsicherheit der Messeinrichtung 1 in Bezug auf den Anfangswert des Messpunktes. Der Schätzungsteil 120 berechnet die Unsicherheit M für den Fall des Messens des Mitte-zu-Mitte-Abstandes L der Kreise unter Nutzung der Messpunkte P1 bis P8. Der Schätzungsteil 120 speichert die geschätzte Unsicherheit beispielsweise in dem Speicherteil 150.
Als Nächstes berechnet bei Schritt S4040 der Schätzungsteil 120 das Verhältnis eines Schwankungsbetrages der Unsicherheitsschätzungsergebnisse der Messeinrichtung 1 in Bezug auf den Schwankungsbetrag eines Messpunktes, wenn die Anordnung des einen Messpunktes geändert ist. Wie anhand 9 beschrieben ist, berechnet der Schätzungsteil 120 beispielsweise die Empfindlichkeit ΔM₁/Δp₁ in Bezug auf den Messpunkt P1.
Als Nächstes bestimmt bei Schritt S4050 der Bestimmungsteil 130, ob ein Messpunkt übernommen werden soll, auf Grundlage des Zielwertes und des berechneten Verhältnisses. Ist die Empfindlichkeit ΔM₁/Δp₁ beispielsweise kleiner als eine vorbestimmte Schwelle, so veranlasst der Bestimmungsteil 130, dass der Schätzungsteil 120 die Unsicherheit bei der Messung unter Nutzung der Messpunkte P2 bis P8 unter Ausschluss des Messpunktes P1 schätzt. In Reaktion darauf, dass das Schätzungsergebnis des Schätzungsteiles 120 kleiner als der Zielwert wird, bestimmt der Bestimmungsteil 130, dass der Messpunkt P1 für die Messung nicht genutzt werden soll. Wird die Empfindlichkeit ΔM₁/Δp₁ zudem beispielsweise größer oder gleich der vorbestimmten Schwelle oder wird das Messergebnis unter Nutzung der Messpunkte P2 bis P8 größer oder gleich dem Zielwert, so bestimmt der Bestimmungsteil 130, dass der Messpunkt P1 für die Messung genutzt werden soll.
Die Betriebsvorgänge von Schritten S4040 und S4050 werden sodann für die anderen Messpunkte in einer Schleife von Schritten S4032 bis S4034 wiederholt. Im Ergebnis kann der Bestimmungsteil 130 bestimmen, ob jeder der Messpunkte P1 bis P8 für die Messung genutzt werden soll.
Als Nächstes gibt bei Schritt S4060 der Ausgabeteil 140 die Anzahl und die Anordnung von Messpunkten aus der Bestimmung durch den Bestimmungsteil 130 aus. Der Ausgabeteil 140 zeigt die Anzahl und die Anordnung von Messpunkten an einer Anzeige oder dergleichen an. Da die Betriebsvorgänge des Ausgabeteiles 140 dieselben wie die anhand von Schritt S1060 von 5 beschriebenen Betriebsvorgänge sind, wird hier auf eine Beschreibung derselben verzichtet.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, können, da die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 dasjenige, ob der Messpunkt für die Messung bestimmt werden soll, auf Grundlage der Empfindlichkeit des Messpunktes bestimmt, die Anzahl und die Anordnung der Messpunkte genauer bestimmt werden. Beschrieben worden ist bei den Betriebsvorgängen des vierten Beispiels ein Beispiel, bei dem die Empfindlichkeit für jeden der Messpunkte berechnet wird, um zu bestimmen, ob der Messpunkt für die Messung genutzt werden soll. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 kann bestimmen, ob jeder der Messpunkte für die Messung genutzt werden soll, nachdem alle Empfindlichkeiten der Messpunkte berechnet worden sind. In diesem Fall kann der Bestimmungsteil 130 bestimmen, ob die Messpunkte in aufsteigender Reihenfolge der Empfindlichkeit übernommen werden sollen, und es kann nach der Bestimmung, einen Messpunkt zu übernehmen, der Bestimmungsteil 130 bestimmen, alle verbleibenden Messpunkte für die Messung zu nutzen.
11 zeigt ein Beispiel für ein Ergebnis der Messpunktverringerung durch die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform. 11 zeigt ein Beispiel, bei dem bestimmt wird, dass die Messpunkte P3 und P7 nicht für die Messung genutzt und aus der Anordnung der Messpunkte, wie in 8 gezeigt ist, entfernt werden sollen. Auf diese Weise kann die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 des Weiteren die Anzahl von Messpunkten innerhalb eines Bereiches, der dem Zielwert entspricht, unter Nutzung der Empfindlichkeit verringern.
Vorstehend beschrieben worden ist ein Beispiel, bei dem die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform die Anzahl von Messpunkten auf Grundlage der Empfindlichkeit verringert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 kann die Anordnung der Messpunkte ändern. Betriebsvorgänge einer derartigen Messpunktbestimmungseinrichtung 100 werden nachstehend beschrieben.
Fünftes Beispiel für Betriebsvorgänge der Messpunktbestimmungseinrichtung
12 zeigt ein Flussdiagramm zur Darstellung eines fünften Beispiels für Betriebsvorgänge der Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform. 12 zeigt Betriebsvorgänge zum Bestimmen der Anordnung von Messpunkten in einem Fall, in dem die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 den Mitte-zu-Mitte-Abstand L der Kreise, wie in 8 gezeigt ist, misst.
Zunächst bezieht bei Schritt S5010 der Bezugsteil 110 die Anfangswerte der Anzahl und der Anordnung von Messpunkten. Als Nächstes bezieht bei Schritt S5020 der Bezugsteil 110 den Zielwert der Unsicherheit U_T des Messgegenstandes der Messeinrichtung 1. Als Nächstes schätzt bei Schritt S5030 der Schätzungsteil 120 die Unsicherheit der Messeinrichtung 1 in Bezug auf den Anfangswert des Messpunktes. Als Nächstes berechnet bei Schritt S5040 der Schätzungsteil 120 das Verhältnis des Schwankungsbetrages der Unsicherheitsschätzungsergebnisse der Messeinrichtung 1 in Bezug auf den Schwankungsbetrag eines Messpunktes, wenn die Anordnung des einen Messpunktes geändert ist.
Da die Betriebsvorgänge von Schritten S5030 bis S5040 anhand der Betriebsvorgänge von Schritten S4010 bis S4040 von 10 beschrieben worden sind, wird hier auf eine Beschreibung derselben verzichtet. Beschrieben wird ein Beispiel, bei dem der Schätzungsteil 120 die Empfindlichkeit ΔM_i/Δp_i für die Messpunkte P1 bis P8 (i = 1, 2, 3, ..., 8) bei dem Betriebsvorgang von Schritt S5040 berechnet.
Als Nächstes bestimmt der Bestimmungsteil 130 auf Grundlage des Zielwertes und des berechneten Verhältnisses, ob die Anordnung des einen Messpunktes geändert werden soll. Der Betriebsvorgänge des fünften Beispiels zeigen einen Fall, in dem der Bestimmungsteil 130 bestimmt, ob die Anordnung in der Reihenfolge ausgehend von dem Messpunkt mit der maximalen Empfindlichkeit unter den Messpunkten geändert werden soll. Bei Schritt S5050 legt, da die Empfindlichkeiten der Messpunkte P1 bis P5 am größten sind, der Bestimmungsteil 130 die Positionen der Messpunkte P1 und P5 als Zielpositionen fest, ohne die Anordnung der Messpunkte P1 und P5 zu ändern.
Als Nächstes aktualisiert bei Schritt S5060 der Bestimmungsteil 130 die Anordnung von Messpunkten. Der Bestimmungsteil 130 ändert die Position des Messpunktes mit der nächstgrößten Empfindlichkeit auf eine Weise, dass eine Annäherung an die Zielposition erfolgt. Der Bestimmungsteil 130 ändert beispielsweise die Positionen der Messpunkte P2, P4, P6 und P8. Auf diese Weise bewegt der Bestimmungsteil 130 die Messpunkte in Umfangsrichtung entlang des Umrisses des Kreises. Der Bestimmungsteil 130 bewegt beispielsweise jeden Messpunkt um einen vorbestimmten Abstand.
Als Nächstes schätzt bei Schritt S5070 der Schätzungsteil 120 die Unsicherheit bei der Messung in Bezug auf den aktualisierten Messpunkt. Als Nächstes kehrt bei Schritt S5080 der Bestimmungsteil 130 zu Schritt S5060 in Reaktion darauf zurück, dass die Schätzungsergebnisse des Schätzungsteiles 120 größer oder gleich dem Zielwert werden (S5080: Ja), und bewegt den Messpunkt mit der nächstgrößten Empfindlichkeit.
Der Schätzungsteil 120 und der Bestimmungsteil 130 wiederholen Schritte S5060 und S5070, bis die Unsicherheit bei der Messung kleiner als der Zielwert ist. Ist die Unsicherheit auch dann größer oder gleich dem Zielwert, nachdem alle Messpunkte, die nicht gleich dem als Zielposition festgelegten Messpunkt sind, bewegt worden sind, so können die Positionen der Messpunkte erneut in absteigender Reihenfolge der Empfindlichkeit bewegt werden. Dies bedeutet, dass die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 die Messpunkte sequenziell um einen vorbestimmten Abstand bewegt. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 kann die Fortsetzung der Betriebsvorgänge abbrechen und dem Nutzer oder dergleichen mitteilen, dass die Unsicherheit nicht kleiner als der Zielwert ist, und dies sogar dann, nachdem eine Wiederholung eine vorbestimmte Anzahl von Malen oder häufiger vorgenommen worden ist. Der Bestimmungsteil 130 bestimmt die Anordnung aller Messpunkte in Reaktion darauf, dass das Schätzungsergebnis des Schätzungsteiles 120 kleiner als der Zielwert wird (S5080: Nein).
Als Nächstes gibt bei Schritt S5090 der Ausgabeteil 140 die Anzahl und die Anordnung der Messpunkte aus der Bestimmung durch den Bestimmungsteil 130 aus. Der Ausgabeteil 140 zeigt die Anzahl und die Anordnung der Messpunkte an der Anzeige oder dergleichen an. Da die Betriebsvorgänge des Ausgabeteiles 140 dieselben wie die anhand Schritt S1060 von 5 beschriebenen Betriebsvorgänge sind, wird hier auf eine Beschreibung derselben verzichtet.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, kann die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 die Anordnung von Messpunkten, die für die Messung der Messeinrichtung 1 optimal ist, bestimmen. Auf diese Weise kann die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 die Anordnung von Messpunkten unabhängig von der Anzahl von Messpunkten derart bestimmen, dass die Anzahl von Messpunkten genauer bestimmt werden kann.
13 zeigt ein Beispiel für ein Ergebnis der Anordnung von Messpunkten, die von der Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform bewegt worden sind. 13 zeigt ein Beispiel, bei dem die Messpunkte P2, P4, P6 und P8 in Richtung des Messpunktes P3 oder P7 aus der Anordnung von Messpunkten der Darstellung in 8 bewegt worden sind. Auf diese Weise kann unter Nutzung der Empfindlichkeit die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 die Anordnung von Messpunkten derart ändern, dass dem Zielwert entsprochen wird.
Die ersten bis fünften Beispiele sind als Beispiele für Betriebsvorgänge der Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform beschrieben worden. Die Betriebsvorgänge der Messpunktbestimmungseinrichtung 100 sind jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 kann die ersten bis fünften Beispiele nach Bedarf kombinieren. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 kann die Anzahl von Messpunkten der Messeinrichtung 1 mittels beliebiger der Betriebsvorgänge der ersten bis dritten Beispiele bestimmen und sodann die Betriebsvorgänge des vierten oder fünften Beispiels durchführen.
In diesem Fall legt die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 den Zielwert für den Fall der Ausführung der Betriebsvorgänge des vierten Beispiels oder des fünften Beispiels beispielsweise als höheren Zielwert im Vergleich zu dem Zielwert für den Fall der Ausführung eines beliebigen der Betriebsvorgänge der ersten bis dritten Beispiele fest. Das Festlegen des höheren Zielwertes besteht beispielsweise darin, einen Zielwert kleiner als in dem Fall zu machen, in dem die Beziehung der Unsicherheit zur Anzahl von Messpunkten monoton fällt. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 kann die Anzahl und die Anordnung von Messpunkten mittels der Betriebsvorgänge einer derartigen Kombination mit höherer Genauigkeit effizienter bestimmen.
Vorstehend sind Beispiele beschrieben worden, bei denen die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform die Anzahl und die Anordnung von Messpunkten für eine Kreismessung bestimmt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 kann die Anzahl und die Anordnung von Messpunkten sogar bei der Messung einer Geometrie, die kein Kreis ist, auf dieselbe Weise bestimmen. Ist die von einem Nutzer zu messende Geometrie beispielsweise eine einfache Geometrie, für die Messpunkte festgelegt werden können, so können ähnliche Betriebsvorgänge durchgeführt werden.
Bei den Betriebsvorgängen des ersten Beispiels werden beispielsweise die geringste Anzahl von Messpunkten, mit denen die von dem Nutzer zu messende Geometrie gemessen werden kann, oder die vorbestimmte Anfangsanzahl von Messpunkten als Minimalwert nmin der Anzahl von Messpunkten festgelegt. Die Anzahl von Messpunkten, die vorab als größter oder Maximalwert zum Messen der Geometrie bestimmt worden ist, wird als Maximalwert n_max der Anzahl von Messpunkten definiert. Indem sodann die Unsicherheit bei der Messung der Geometrie in Bezug auf die Anzahlen von Messpunkten zwischen dem Minimalwert nmin und dem Maximalwert n_max berechnet wird, kann die Anzahl von Messpunkten n_T , die dem Zielwert der Unsicherheit U_T entspricht, einfach bestimmt werden.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, können für den Fall der Messung einer vergleichsweise einfachen Geometrie, so beispielsweise eines Kreises oder einer Linie, die Messpunkte gleichmäßig angeordnet sein. Für den Fall der Messung einer Geometrie, die komplizierter als diejenige eines Kreises oder einer Linie ist, so beispielsweise bei einer Fläche, einem Zylinder oder einer Kugel, können die Messpunkte jedoch auch nicht gleichmäßig angeordnet sein. Zudem kann für den Fall der Messung komplizierter Geometrien das zu messende Objekt auch in geometrische Elemente unterteilt werden, und es kann die Messpunktbestimmungseinrichtung 100 entsprechend der Ausführungsform jeweils auf eines oder mehrere der geometrischen Elemente angewendet werden.
Die vorliegende Erfindung ist auf Grundlage exemplarischer Ausführungsformen beschrieben worden. Der technische Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht auf den Umfang beschränkt, der bei den vorstehenden Ausführungsformen erläutert worden ist, und es ist möglich, verschiedenartige Änderungen und Abwandlungen innerhalb des Umfanges der Erfindung vorzunehmen. Die spezifischen Ausführungsformen der Verteilung und Integration der Einrichtung sind nicht auf die vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und es können alle Ausführungsformen oder auch Teile hiervon mit einer Einheit konfiguriert sein, die funktionell oder physisch verteilt oder integriert ist. Neue exemplarische Ausführungsformen, die durch beliebige Kombinationen hieraus generiert werden können, sind zudem in den exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beinhaltet. Des Weiteren weisen die Wirkungen der neuen exemplarischen Ausführungsformen, die sich aus den Kombinationen ergeben, auch die Wirkungen der ursprünglichen exemplarischen Ausführungsformen auf.
Bezugszeichenliste

1: Messeinrichtung
100: Messpunktbestimmungseinrichtung
110: Bezugsteil
120: Schätzungsteil
130: Bestimmungsteil
140: Ausgabeteil
150: Speicherteil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 4694881 [0002]

Claims

Messpunktbestimmungsverfahren zum Bestimmen der Anzahl oder einer Anordnung von Messpunkten für eine Messeinrichtung, die eine Messverarbeitung eines Messgegenstandes an mehreren Messpunkten durchführt, wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritte umfasst: Beziehen eines Minimalwertes und eines Maximalwertes der Anzahl von Messpunkten; Beziehen eines Zielwertes der Unsicherheit für den Messgegenstand der Messeinrichtung; Schätzen von Unsicherheiten bei der Messung des Messgegenstandes durch die Messeinrichtung unter Nutzung von zwei oder mehr der Anzahlen von Messpunkten zwischen dem Minimalwert und dem Maximalwert der Anzahl von Messpunkten; und Bestimmen der Anzahl von Messpunkten der Messeinrichtung auf Grundlage des Zielwertes und der geschätzten Unsicherheiten.
Messpunktbestimmungsverfahren nach Anspruch 1, wobei das Schätzen von Unsicherheiten die Unsicherheiten für alle der Anzahlen von Messpunkten zwischen dem Minimalwert und dem Maximalwert der Anzahl von Messpunkten schätzt, und das Bestimmen der Anzahl von Messpunkten die Anzahl von Messpunkten der Messeinrichtung als geringste Anzahl von Messpunkten, für die die Unsicherheit unter den Zielwert fällt, bestimmt.
Messpunktbestimmungsverfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der Anzahl von Messpunkten bestimmt, ob die Anzahl von Messpunkten der Messeinrichtung bestimmt werden soll oder die Schätzung der Unsicherheit für eine weitere, andere Anzahl von Messpunkten fortgesetzt werden soll, wann immer das Schätzen der Unsicherheit für eine der Anzahlen von Messpunkten unter den Anzahlen von Messpunkten bei der Schätzung der Unsicherheiten erfolgt ist.
Messpunktbestimmungsverfahren nach Anspruch 2, wobei das Schätzen der Unsicherheit die Unsicherheit schätzt, indem die Anzahl von Messpunkten vom Minimalwert bis zum Maximalwert der Anzahl von Messpunkten in einem ersten Intervall der Anzahl von Punkten vergrößert oder verkleinert wird.
Messpunktbestimmungsverfahren nach Anspruch 4, wobei das Bestimmen der Anzahl von Messpunkten bestimmt, ob das Schätzen der Unsicherheit in Bezug auf die weitere, andere Anzahl von Messpunkten unter Nutzung des ersten Intervalls der Anzahl von Punkten fortgesetzt werden soll oder das Schätzen der Unsicherheit in Bezug auf die weitere, andere Anzahl von Messpunkten unter Nutzung eines zweiten Intervalls der Anzahl von Punkten, das einen kleineren Rand als das erste Intervall der Anzahl von Punkten aufweist, fortgesetzt werden soll, wann immer die Unsicherheit in Bezug auf die eine der Anzahlen von Messpunkten unter den mehreren Anzahlen von Messpunkten geschätzt wird, wobei das Schätzen der Unsicherheit die Unsicherheit schätzt, indem die vorherige Anzahl von Messpunkten in dem Intervall der Anzahl von Punkten aus der Bestimmung beim Bestimmen der Anzahl von Messpunkten vergrößert oder verkleinert wird.
Messpunktbestimmungsverfahren nach Anspruch 1, wobei das Schätzen der Unsicherheit zwei oder mehr Unsicherheiten für zwei oder mehr der Anzahlen von Messpunkten, die verschieden voneinander sind, schätzt, wobei das Bestimmen der Anzahl von Messpunkten die nachfolgenden Schritte beinhaltet: Spezifizieren einer Beziehung zwischen der Anzahl von Messpunkten und der Unsicherheit auf Grundlage der zwei oder mehr Unsicherheiten in Bezug auf die zwei oder mehr der Anzahlen von Messpunkten; und Bestimmen der Anzahl von Messpunkten der Messeinrichtung, die dem Zielwert entsprechen, unter Nutzung der spezifizierten Beziehung.
Messpunktbestimmungsverfahren nach Anspruch 6, wobei das Bestimmen der Anzahl von Messpunkten des Weiteren die nachfolgenden Schritte umfasst: Schätzen der Unsicherheit in Bezug auf die bestimmte Anzahl von Messpunkten der Messeinrichtung, und Bestätigen, dass die geschätzte Unsicherheit dem Zielwert entspricht.
Messpunktbestimmungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, nach dem Bestimmen der Anzahl von Messpunkten des Weiteren die nachfolgenden Schritte umfassend: Beziehen eines Anfangswertes einer Anordnung eines jeden Messpunktes; Schätzen der Unsicherheit des Messgegenstandes der Messeinrichtung in Bezug auf den Anfangswert der Anordnung von Messpunkten; Berechnen eines Verhältnisses eines Schwankungsbetrages der Unsicherheitsschätzungsergebnisse der Messeinrichtung in Bezug auf einen Schwankungsbetrag eines Messpunktes, wenn die Anordnung des einen Messpunktes unter den Messpunkten geändert ist; und Bestimmen, ob der eine Messpunkt übernommen werden soll, auf Grundlage des berechneten Verhältnisses.
Messpunktbestimmungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Verfahren nach dem Bestimmen der Anzahl von Messpunkten des Weiteren die nachfolgenden Schritte umfasst: Beziehen eines Anfangswertes einer Anordnung eines jeden Messpunktes, Schätzen der Unsicherheit des Messgegenstandes der Messeinrichtung in Bezug auf den Anfangswert der Anordnung von Messpunkten, Berechnen eines Verhältnisses eines Schwankungsbetrages von Unsicherheitsschätzungsergebnissen der Messeinrichtung in Bezug auf einen Schwankungsbetrag eines Messpunktes, wenn die Anordnung des einen Messpunktes unter den Messpunkten geändert ist, und Bestimmen, ob die Anordnung des einen Messpunktes geändert werden soll, auf Grundlage des berechneten Verhältnisses.
Messpunktbestimmungsverfahren zum Bestimmen der Anzahl oder einer Anordnung von Messpunkten für eine Messeinrichtung, die eine Messverarbeitung eines Messgegenstandes an mehreren Messpunkten durchführt, wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritte umfasst: Beziehen eines Anfangswertes der Anzahl und einer Anordnung von Messpunkten; Beziehen eines Zielwertes der Unsicherheit für einen Messgegenstand der Messeinrichtung; Schätzen der Unsicherheit des Messgegenstandes der Messeinrichtung in Bezug auf den Anfangswert des Messpunktes; Berechnen eines Verhältnisses eines Schwankungsbetrages von Unsicherheitsschätzungsergebnissen der Messeinrichtung in Bezug auf einen Schwankungsbetrag eines Messpunktes, wenn die Anordnung des einen Messpunktes geändert ist; und Bestimmen, ob der eine Messpunkt übernommen werden soll, auf Grundlage des Zielwertes und des berechneten Verhältnisses.
Messpunktbestimmungsverfahren zum Bestimmen der Anzahl oder einer Anordnung von Messpunkten für eine Messeinrichtung, die eine Messverarbeitung eines Messgegenstandes an mehreren Messpunkten durchführt, wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritte umfasst: Beziehen eines Anfangswertes der Anzahl und einer Anordnung von Messpunkten; Beziehen eines Zielwertes der Unsicherheit für einen Messgegenstand der Messeinrichtung; Schätzen der Unsicherheit des Messgegenstandes der Messeinrichtung in Bezug auf den Anfangswert des Messpunktes; Berechnen eines Verhältnisses eines Schwankungsbetrages von Unsicherheitsschätzungsergebnissen der Messeinrichtung in Bezug auf einen Schwankungsbetrag eines Messpunktes, wenn die Anordnung des einen Messpunktes geändert ist; und Bestimmen, ob die Anordnung des einen Messpunktes geändert werden soll, auf Grundlage des Zielwertes und des berechneten Verhältnisses.
Nichttemporäres Speichermedium, das ein Programm speichert, das veranlasst, dass ein Computer das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchführt.
Messpunktbestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Anzahl oder einer Anordnung von Messpunkten für eine Messeinrichtung, die eine Messverarbeitung eines Messgegenstandes an mehreren Messpunkten durchführt, wobei die Einrichtung umfasst: einen Bezugsteil zum Beziehen eines Minimalwertes und eines Maximalwertes der Anzahl von Messpunkten und eines Zielwertes der Unsicherheit des Messgegenstandes der Messeinrichtung; einen Schätzungsteil zum Schätzen der Unsicherheiten bei der Messung des Messgegenstandes durch die Messeinrichtung unter Nutzung von zwei oder mehr der Anzahlen von Messpunkten zwischen dem Minimalwert und dem Maximalwert der Anzahl von Messpunkten; und einen Bestimmungsteil zum Bestimmen der Anzahl von Messpunkten der Messeinrichtung auf Grundlage des Zielwertes und der geschätzten Unsicherheiten.
Messpunktbestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Anzahl oder einer Anordnung von Messpunkten für eine Messeinrichtung, die eine Messverarbeitung eines Messgegenstandes an mehreren Messpunkten durchführt, wobei die Einrichtung umfasst: einen Bezugsteil zum Beziehen eines Anfangswertes der Anzahl und einer Anordnung von Messpunkten und eines Zielwertes der Unsicherheit des Messgegenstandes der Messeinrichtung; einen Schätzungsteil zum Schätzen der Unsicherheit des Messgegenstandes der Messeinrichtung in Bezug auf den Anfangswert des Messpunktes und Berechnen eines Verhältnisses eines Schwankungsbetrages der Unsicherheitsschätzungsergebnisse der Messeinrichtung in Bezug auf einen Schwankungsbetrag eines Messpunktes, wenn die Anordnung des einen Messpunktes geändert ist; und einen Bestimmungsteil zum Bestimmen dessen, ob der eine Messpunkt übernommen werden soll oder nicht, auf Grundlage des Zielwertes und des berechneten Verhältnisses.
Messpunktbestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Anzahl oder einer Anordnung von Messpunkten für eine Messeinrichtung, die eine Messverarbeitung eines Messgegenstandes an mehreren Messpunkten durchführt, wobei die Einrichtung umfasst: einen Bezugsteil zum Beziehen eines Anfangswertes der Anzahl und einer Anordnung von Messpunkten und eines Zielwertes der Unsicherheit des Messgegenstandes der Messeinrichtung; einen Schätzungsteil zum Schätzen der Unsicherheit des Messgegenstandes der Messeinrichtung in Bezug auf den Anfangswert des Messpunktes und Berechnen eines Verhältnisses eines Schwankungsbetrages der Unsicherheitsschätzungsergebnisse der Messeinrichtung in Bezug auf einen Schwankungsbetrag eines Messpunktes, wenn die Anordnung des einen Messpunktes geändert ist; und einen Bestimmungsteil zum Bestimmen dessen, ob der eine Messpunkt übernommen werden soll oder nicht, auf Grundlage des Zielwertes und des berechneten Verhältnisses.