JP2012058057A - Gage for three-dimensional coordinate measuring instrument and precision evaluation method for three-dimensional coordinate measuring instrument - Google Patents

Gage for three-dimensional coordinate measuring instrument and precision evaluation method for three-dimensional coordinate measuring instrument Download PDF

Info

Publication number
JP2012058057A
JP2012058057A JP2010200768A JP2010200768A JP2012058057A JP 2012058057 A JP2012058057 A JP 2012058057A JP 2010200768 A JP2010200768 A JP 2010200768A JP 2010200768 A JP2010200768 A JP 2010200768A JP 2012058057 A JP2012058057 A JP 2012058057A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sphere
coordinate measuring
dimensional coordinate
substrate
measuring machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010200768A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuharu Kubota
光治 久保田
Yukihiro Kojima
幸浩 小島
Tetsuo Nakamura
哲夫 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TRESA CO Ltd
Original Assignee
TRESA CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TRESA CO Ltd filed Critical TRESA CO Ltd
Priority to JP2010200768A priority Critical patent/JP2012058057A/en
Publication of JP2012058057A publication Critical patent/JP2012058057A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gage for three-dimensional coordinate measuring instrument that is constituted more easily with higher precision, and a precision evaluation method using the gage for three-dimensional coordinate measuring instrument.SOLUTION: The gage 1 for three-dimensional coordinate measuring instrument for evaluating precision of a three-dimensional measuring instrument is constituted by including a first sphere 4 and a second sphere 5 fixed on a surface of a substrate 3, and a third sphere 6 fixed on a first column 7 provided protruding from the surface of the substrate 3.

Description

本発明は、三次元座標測定機用ゲージ及びその使用方法に関する。   The present invention relates to a gauge for a three-dimensional coordinate measuring machine and a method of using the same.

従来より、様々な精密部品の品質検査において三次元座標測定機が活用されている。また、近年の精密部品の高品質化に伴い、品質検査に対する高精度化の要請が高まってきている。
このような要請に応えるべく、特許文献1には、ブロックゲージの表面に球体を固定したゲージ、及び、当該ゲージの使用方法が開示されている。また、特許文献2には、高さの異なる球が保持された基体からなる座標測定装置用の検査体が開示されている。
本件発明に関連する従来技術を開示する特許文献3も参照されたい。
Conventionally, a three-dimensional coordinate measuring machine has been used for quality inspection of various precision parts. In addition, with the recent improvement in the quality of precision parts, there is an increasing demand for higher accuracy for quality inspection.
In order to meet such a demand, Patent Document 1 discloses a gauge in which a sphere is fixed to the surface of a block gauge, and a method of using the gauge. Further, Patent Document 2 discloses an inspection body for a coordinate measuring apparatus that includes a base body on which spheres having different heights are held.
See also Patent Document 3 which discloses the prior art related to the present invention.

特開2000−180103号公報JP 2000-180103 A 特開平2−67902号公報JP-A-2-67902 特開2003−302202号公報JP 2003-302202 A

三次元座標測定機を用いて測定する精密部品として、高さを持つ部品も多く取り扱われる。したがって、三次元座標測定機の精度評価に関しても、高さ方向の精度評価も要求されている。
一方、特許文献2のように、様々な精度評価を可能にするためゲージを構成する部品点数が多くなれば、部品間のずれが発生し易くなり、精度評価の信頼性が低下することが考えられる。
また、JIS規格として、三次元座標測定機の精度試験方法を定めたJIS B 7440が設けられている。しかしながら、当該試験を行うに際し、ゲージを一定温度にするための前準備や検査方法に長時間を要する等、簡便に試験を行うことができないという課題があった。
Many precision parts that are measured using a three-dimensional coordinate measuring machine are also handled. Therefore, accuracy evaluation in the height direction is also required for accuracy evaluation of the three-dimensional coordinate measuring machine.
On the other hand, as in Patent Document 2, if the number of parts constituting the gauge is increased in order to enable various precision evaluations, it is likely that deviation between parts is likely to occur, and the reliability of precision evaluation is reduced. It is done.
Further, as a JIS standard, JIS B 7440 that defines an accuracy test method for a three-dimensional coordinate measuring machine is provided. However, when the test is performed, there is a problem that the test cannot be easily performed, for example, it takes a long time for preparation and an inspection method for setting the gauge to a constant temperature.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねてきた結果、JIS規格に近い評価が可能な、より高精度、より簡便な三次元座標測定機の精度評価を可能にすべく、本発明に想到した。
即ち、この発明の第1の局面は次のように規定される。
三次元座標測定機の精度を評価するためのゲージであって、
上面が平坦な基板と
前記基板の上面に配置される第1の球体列と、
前記基板の上面に対して傾斜して配置される第2の球体列と、を備える、ことを特徴とする三次元座標測定機ゲージ。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made it possible to evaluate the accuracy of a three-dimensional coordinate measuring machine with higher accuracy and more simpleness, which enables evaluation close to JIS standards. The present invention has been conceived.
That is, the first aspect of the present invention is defined as follows.
A gauge for evaluating the accuracy of a three-dimensional coordinate measuring machine,
A substrate having a flat upper surface, a first sphere array disposed on the upper surface of the substrate,
A three-dimensional coordinate measuring machine gauge, comprising: a second sphere array arranged to be inclined with respect to the upper surface of the substrate.

このように規定される第1の局面の三次元座標測定機(以下、単に「測定機」ということがある)ゲージによれば、一つの基板に2つの球体列が配置されるので、三次元座標測定機へ一旦基板をセットすれば、ゲージをセットした状態で、少なくとも第1の球体列と第2の球体列の配置の方向に対して座標の精度評価が可能となる。
測定装置に対するゲージのセットの容易性から、基板は矩形平板状とすることが好ましく、この場合、第1の球体列を基板の一辺に沿って配置し、第2の球体列は基板において平面視対角線上に配置することが好ましい(第2の局面)。
測定装置に対してゲージのセットが容易になることに伴い、ゲージの姿勢を変化させることで、より多くの方向若しくは位置、更には同方向及び同位置において多数のデータの測定が可能となり、精度評価の信頼性が向上する。
According to the three-dimensional coordinate measuring machine (hereinafter sometimes simply referred to as “measuring machine”) gauge of the first aspect defined as described above, two sphere rows are arranged on one substrate. Once the substrate is set on the coordinate measuring machine, the accuracy of the coordinates can be evaluated at least with respect to the arrangement direction of the first and second sphere rows with the gauge set.
In view of the ease of setting the gauge with respect to the measuring apparatus, the substrate is preferably a rectangular flat plate. In this case, the first sphere row is arranged along one side of the substrate, and the second sphere row is viewed in plan on the substrate. It is preferable to arrange them on a diagonal line (second aspect).
Along with the ease of setting the gauge to the measuring device, changing the posture of the gauge makes it possible to measure more data in more directions or positions, and in the same direction and position. Reliability of evaluation is improved.

ゲージをセットした状態でより多くの方向の精度評価を行うためには、球体列の数を増大させればよい。
ただし、球体の数が増えると測定機のプローブの移動が規制される。本発明者の検討によれば、球体列は2〜5個程度とすることが好ましい。
既述の第1及び第2の球体列の存在下、第3の球体列は前記基板の上面に、前記第1の球体列と直交して配置されることが好ましい(第3の局面)。
ゲージの姿勢を変化させ、かつより多くのデータを容易に得る観点から、基板を矩形平板状とし、その一辺に沿って第1の球体列を配置し、他の辺(第1の辺に直交するもの)に沿って第3の球体列を配置し、第3の球体列の長さを第1の球体列の長さと異なるものとすることが好ましい(第4の局面)。
In order to evaluate the accuracy in more directions with the gauge set, the number of sphere rows may be increased.
However, as the number of spheres increases, the movement of the probe of the measuring machine is restricted. According to the study of the present inventor, it is preferable that the number of spheres is about 2 to 5.
In the presence of the first and second sphere rows described above, it is preferable that the third sphere row is disposed on the upper surface of the substrate so as to be orthogonal to the first sphere row (third aspect).
From the viewpoint of changing the attitude of the gauge and easily obtaining more data, the substrate is a rectangular flat plate, the first sphere array is arranged along one side, and the other side (perpendicular to the first side) It is preferable that the third sphere row is arranged along the first sphere row and the length of the third sphere row is different from the length of the first sphere row (fourth aspect).

各球体列は少なくとも2つの球体を備え、この2つの球体により球体例の始点と終点とが定まる。
各球体列は1つ又は複数の球体を共有することができる。
各球体列をそれぞれリテーナにセットし、このリテーナを基板へ固定する構成を採用することもできる。リテーナ内に多数の球体を配置することにより、精度評価用に多くのデータを獲得可能となる。
リテーナを基板に固定する際に、リテーナにストレスがかからないようにすることが好ましい。標準器となるリテーナにストレスがかかるとリテーナが歪み、球体間の距離に変化が生じるからである。
Each sphere row includes at least two spheres, and the start point and the end point of the sphere example are determined by the two spheres.
Each sphere row can share one or more spheres.
It is also possible to adopt a configuration in which each spherical body row is set on a retainer and this retainer is fixed to the substrate. By arranging a large number of spheres in the retainer, a large amount of data can be acquired for accuracy evaluation.
It is preferable that stress is not applied to the retainer when the retainer is fixed to the substrate. This is because if the retainer serving as the standard device is stressed, the retainer is distorted and the distance between the spheres changes.

基板の上面に沿った球体列と基板の上面に対して傾斜して配置される球体列を有する基板を回転させれば、任意の方向において長さの精度評価正が可能となる。
従って、この発明の他の局面は次のように規定される。
上記で説明したゲージを用いて得られる三次元座標測定機の誤差を、予め定められた長さと許容誤差との関係に照らすことによって前記三次元座標測定機の精度を評価する方法であって、
(1)前記三次元座標測定機へ前記ゲージを固定して、該三次元座標測定機の出力に基づき各球体列に含まれる球体間の長さを特定するステップと、
(2)特定された球体間の長さを予め用意された基準値と比較し、第1の誤差を演算する演算ステップと、
前記演算ステップ(2)で演算された誤差を用いて前記三次元座標測定機の精度を評価するステップと、
を含むことを特徴とする三次元座標測定機の精度評価方法。
If the substrate having a sphere array along the upper surface of the substrate and the sphere array arranged to be inclined with respect to the upper surface of the substrate is rotated, the accuracy evaluation of the length in any direction can be performed.
Accordingly, another aspect of the present invention is defined as follows.
A method of evaluating the accuracy of the three-dimensional coordinate measuring machine by illuminating the error of the three-dimensional coordinate measuring machine obtained using the gauge described above in light of a relationship between a predetermined length and an allowable error,
(1) fixing the gauge to the three-dimensional coordinate measuring machine, and specifying the length between spheres included in each sphere row based on the output of the three-dimensional coordinate measuring machine;
(2) a calculation step of comparing the length between the specified spheres with a reference value prepared in advance and calculating a first error;
Evaluating the accuracy of the coordinate measuring machine using the error calculated in the calculation step (2);
A method for evaluating the accuracy of a three-dimensional coordinate measuring machine, comprising:

基板を様々な姿勢に変化させれば、JIS B 7440に規定される方向V1〜V7に対応する方向の長さの精度評価が可能となる。
そこでこの発明の他の局面は次のように規定される。即ち、
前記三次元座標測定機に対する設置姿勢を変更して上記に記載のステップ(1)及びステップ(2)を繰返し、
演算された誤差の中から、JIS B 7440に規定される方向V1〜V7に対応する方向を有する第1〜第7方向別誤差を抽出するステップと、
該第1〜第7方向別誤差を用いて前記三次元座標測定機の精度を評するステップと、
を含むことを特徴とする三次元座標測定機の精度評価方法。
If the substrate is changed to various postures, it is possible to evaluate the accuracy of the length in the direction corresponding to the directions V1 to V7 defined in JIS B 7440.
Therefore, another aspect of the present invention is defined as follows. That is,
The installation posture with respect to the three-dimensional coordinate measuring machine is changed, and step (1) and step (2) described above are repeated,
Extracting from the calculated errors first to seventh direction-specific errors having directions corresponding to directions V1 to V7 defined in JIS B 7440;
Evaluating the accuracy of the three-dimensional coordinate measuring machine using the first to seventh direction-specific errors;
A method for evaluating the accuracy of a three-dimensional coordinate measuring machine, comprising:

JIS B 7440に規定される方向V1〜V7に対応する方向の長さを効率よくかつ正確に精度評価できるゲージとして、下記を提案する。
即ち、第4の局面に規定のゲージであって、
前記第1の球体列は第1の球体Aと第2の球体Bとを備え、
前記第2の球体列は前記第1の球体Aと第3の球体Eとを備え、
前記第3の球体例は前記第1の球体Aと第4の球体Dとを備え、
更に前記第1の球体Aと第5の球体Cとを備えてなる第4の球体列を備え、該第4の球体列は前記基板に対して、前記第2の球体列と異なる方向に傾斜している。
The following is proposed as a gauge that can efficiently and accurately evaluate the length in the direction corresponding to the directions V1 to V7 defined in JIS B 7440.
That is, the gauge specified in the fourth aspect,
The first sphere row includes a first sphere A and a second sphere B;
The second sphere row includes the first sphere A and the third sphere E;
The third sphere example includes the first sphere A and the fourth sphere D,
Furthermore, a fourth sphere row comprising the first sphere A and the fifth sphere C is provided, and the fourth sphere row is inclined with respect to the substrate in a direction different from that of the second sphere row. is doing.

JIS B 7440に規定される方向V1〜V7を示す図である。It is a figure which shows direction V1-V7 prescribed | regulated to JISB7440. 本発明の実施の形態の三次元座標測定機ゲージの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the three-dimensional coordinate measuring machine gauge of embodiment of this invention. 本発明の実施例の三次元座標測定機ゲージの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the three-dimensional coordinate measuring machine gauge of the Example of this invention. 本発明の実施例の三次元座標測定機ゲージを用いた精度評価装置の構造を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the precision evaluation apparatus using the three-dimensional coordinate measuring machine gauge of the Example of this invention. 同じく精度評価装置の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of an accuracy evaluation apparatus similarly. 実施例の三次元座標測定機ゲージの姿勢を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the attitude | position of the three-dimensional coordinate measuring machine gauge of an Example. 基準長さと測定長さとの差(誤差)に基づく評価基準を説明する図である。It is a figure explaining the evaluation reference | standard based on the difference (error) of reference | standard length and measurement length. 三次元座標測定機ゲージの他の姿勢を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other attitude | position of a three-dimensional coordinate measuring machine gauge. 三次元座標測定機ゲージの他の姿勢を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other attitude | position of a three-dimensional coordinate measuring machine gauge. 他の実施例の三次元座標測定機ゲージの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the three-dimensional coordinate measuring machine gauge of another Example. 第1の架台の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a 1st mount. 第2の架台の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a 2nd mount frame. 図3の三次元座標測定機ゲージを球体列の観点から説明するための図である。It is a figure for demonstrating the three-dimensional coordinate measuring machine gauge of FIG. 3 from a spherical-array viewpoint. 他の実施例の三次元座標測定機ゲージの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the three-dimensional coordinate measuring machine gauge of another Example.

この発明の実施の形態の三次元座標測定機ゲージを説明する。
図2に本発明の三次元座標測定機ゲージ1の概略構成を示す。
図2に示すように、この三次元座標測定機ゲージ1は、基板3、第1の球体A、第2の球体B、第3の球体E及び第1の柱7を備える。
基板3は球体及び柱を保持する機械的強度を備え、三次元座標測定機にセットしたときの安定性を確保できれば、その形状は特に限定されるものではない。精度評価作業を行う際の取り扱い性から平板矩形状であることが好ましい。
各球体の形状は、三次元測定機のプローブが任意の方向からその任意の表面に接触可能としてその中心位置を正確に特定可能であれば、任意に設計可能であるが、真球とすることが好ましい。その大きさも任意に設計可能であるが、10〜30mm程度とすることが好ましい。
柱は球体を基板から離れた位置で安定して保持できるものであれば、その形状は特に限定されるものでない。実施例では矩形柱状のものを採用したが、その断面形状は円形、楕円形、矩形以外の多角形形状を採用可能である。また断面形状をその軸方向で変形することもできる。中空の柱を用いることもできる。
球体を基板から離れて保持できれば、柱の代わりに基板表面に任意形状の隆起物(例えばこぶ状のもの)を設け、その隆起物の任意の点、好ましくは頂上部に球体をセットしてもよい。
換言すれば、柱は、球体を基板表面上の所定の位置に安定して固定する手段である。
A three-dimensional coordinate measuring machine gauge according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 2 shows a schematic configuration of the three-dimensional coordinate measuring machine gauge 1 of the present invention.
As shown in FIG. 2, the three-dimensional coordinate measuring machine gauge 1 includes a substrate 3, a first sphere A, a second sphere B, a third sphere E, and a first column 7.
The shape of the substrate 3 is not particularly limited as long as the substrate 3 has mechanical strength for holding the sphere and the column and can secure stability when set on the three-dimensional coordinate measuring machine. It is preferable that it is a flat plate rectangular shape from the handling property at the time of accuracy evaluation work.
The shape of each sphere can be arbitrarily designed as long as the probe of the CMM can contact any surface from any direction and its center position can be accurately specified, but it must be a true sphere. Is preferred. Although the size can be arbitrarily designed, it is preferably about 10 to 30 mm.
The shape of the column is not particularly limited as long as it can stably hold the sphere at a position away from the substrate. In the embodiment, a rectangular column shape is used, but the cross-sectional shape may be a circle, an ellipse, or a polygon other than a rectangle. Further, the cross-sectional shape can be deformed in the axial direction. Hollow pillars can also be used.
If the sphere can be held away from the substrate, an arbitrarily shaped ridge (eg, a hump) may be provided on the surface of the substrate instead of the pillar, and the sphere may be set at any point of the ridge, preferably at the top. Good.
In other words, the pillar is a means for stably fixing the sphere at a predetermined position on the surface of the substrate.

第1の球体A及び第2の球体Bは、基板3の表面に固定される。第1の球体A及び第2の球体Bの位置は特に限定されないが、基板3の一辺に沿って配置されることが好ましく、さらには、隣り合う角部に位置することが好ましい。
また、第3の球体Eは、基板3表面から突出して設けられた第1の柱7上に固定される。このような三次元座標測定機ゲージ1とすることにより、平面における長さを精度評価できるとともに、高さ方向の精度評価も行うことが可能となる。この三次元座標測定機ゲージ1において、後述する第4の球体Dを備えた場合、第3の球体Eは、第1の球体Aと第2の球体Bとを結ぶ第1の直線と、第1の球体Aと第4の球体Dとを結ぶ第2の直線によって挟まれる第1の領域に位置することが好ましく、さらには、第2の球体Bと第4の球体Dとを結ぶ第3の直線上に位置することが好ましい。
The first sphere A and the second sphere B are fixed to the surface of the substrate 3. The positions of the first sphere A and the second sphere B are not particularly limited, but are preferably arranged along one side of the substrate 3 and more preferably located at adjacent corners.
Further, the third sphere E is fixed on the first pillar 7 provided so as to protrude from the surface of the substrate 3. By using such a three-dimensional coordinate measuring machine gauge 1, it is possible to evaluate the accuracy of the length in the plane and also to evaluate the accuracy in the height direction. In the three-dimensional coordinate measuring machine gauge 1, when a fourth sphere D described later is provided, the third sphere E includes a first straight line connecting the first sphere A and the second sphere B, The first sphere A and the fourth sphere D are preferably located in a first region sandwiched by a second straight line that connects the second sphere B and the fourth sphere D. It is preferable to be located on the straight line.

上記三次元座標測定機ゲージ1は、第4の球体D、第5の球体C及び第2の柱を備えていても良い。
第4の球体Dは、基板3の表面上に固定されることが好ましい。また、第4の球体Dの位置は特に限定されないが、第1の球体Aと第2の球体Bとを結ぶ第1の直線と、第1の球体Aと第4の球体Dとを結ぶ第2の直線とが直交するよう配置されることが好ましく、さらには、基板3の一辺に沿って配置されることが好ましい。また、第1の直線の長さと第2の直線の長さとが異なるよう、第4の球体Dを配置することが好ましい。このように異なる長さに対応した精度評価を行えば、精度評価の信頼性が向上する。
The three-dimensional coordinate measuring machine gauge 1 may include a fourth sphere D, a fifth sphere C, and a second column.
The fourth sphere D is preferably fixed on the surface of the substrate 3. Further, the position of the fourth sphere D is not particularly limited, but the first straight line connecting the first sphere A and the second sphere B and the first sphere A connecting the first sphere A and the fourth sphere D. The two straight lines are preferably arranged so as to be orthogonal to each other, and more preferably arranged along one side of the substrate 3. Moreover, it is preferable to arrange the fourth sphere D so that the length of the first straight line is different from the length of the second straight line. If accuracy evaluation corresponding to different lengths is performed in this way, the reliability of accuracy evaluation is improved.

第5の球体Cは、基板3表面から突出して設けられた第2の柱上に固定される。第5の球体Cの位置は特に限定されないが、上記第1の直線の延長線と第2の直線の延長線によって挟まれる第2の領域に位置し、かつ第1の球体Aと第3の球体Eとを結ぶ仮想延長線上から外れた位置に位置することが好ましく、さらには、第1の球体4が位置する角部の対角に当たる角部に位置することが好ましい。また、第1の柱7の高さと第2の柱の高さとが異なることが好ましい。このように異なる高さに対応した精度評価を行えば、精度評価の信頼性が向上する。   The fifth sphere C is fixed on the second pillar provided so as to protrude from the surface of the substrate 3. Although the position of the fifth sphere C is not particularly limited, the fifth sphere C is located in a second region sandwiched between the extension line of the first straight line and the extension line of the second straight line, and the first sphere A and the third sphere C It is preferably located at a position deviating from the virtual extension line connecting to the sphere E, and more preferably at a corner corresponding to the opposite corner of the corner where the first sphere 4 is located. Moreover, it is preferable that the height of the 1st pillar 7 and the height of a 2nd pillar differ. If accuracy evaluation corresponding to different heights is performed in this way, the reliability of accuracy evaluation is improved.

上記基板、球体及び柱は、熱膨張係数が低い材料で形成されることが好ましく、更には、熱膨張係数が0.05以下である材料で形成されることが好ましい。かかる材料として、例えば新日鉄株式会社の提供する商標名(NEXCERA)を用いることができる。この材料は室温においてその熱膨張係数が実質的にゼロとなる。熱膨張係数が低い材料を用いれば、温度による三次元座標測定機ゲージの温度膨張を考慮する必要がなく、当該ゲージを一定温度にするための温度慣らし等の前準備に要していた時間が不要となり、精度評価作業に要する時間が短縮できるからである。また、三次元座標測定機ゲージが低熱膨張係数の材料で構成されれば、当該ゲージ内の構成部位における温度の差や、一定温度であっても発生する不均一な温度膨張が発生することなく、極めて高い形状保持性能を有するゲージを得ることができるため、精度評価の信頼性が向上する。
勿論、使用温度における熱膨張係数(好ましくは3次元方向において)が正確に特定される材料であれば温度補正が可能であるので、0.05を超える熱膨張係数を有する材料を用いることが可能である。
The substrate, sphere and column are preferably formed of a material having a low thermal expansion coefficient, and more preferably formed of a material having a thermal expansion coefficient of 0.05 or less. As such a material, for example, a trade name (NEXCERA) provided by Nippon Steel Corporation can be used. This material has a coefficient of thermal expansion of substantially zero at room temperature. If a material with a low coefficient of thermal expansion is used, it is not necessary to consider the temperature expansion of the three-dimensional coordinate measuring machine gauge due to temperature, and the time required for preparations such as temperature break-in to keep the gauge constant This is because it becomes unnecessary and the time required for accuracy evaluation work can be shortened. In addition, if the coordinate measuring machine gauge is made of a material with a low coefficient of thermal expansion, there will be no temperature difference at the components in the gauge, or non-uniform temperature expansion that occurs even at a constant temperature. Since a gauge having extremely high shape retention performance can be obtained, the reliability of accuracy evaluation is improved.
Of course, any material whose thermal expansion coefficient (preferably in the three-dimensional direction) at the operating temperature can be accurately specified can be temperature-corrected, so a material having a thermal expansion coefficient exceeding 0.05 can be used. It is.

図3に、本発明の他の実施の形態の三次元座標測定機ゲージ20の概略構成を示す。図3において、図2と同一の要素には同一の符号を付して、その説明を部分的に省略する。
図3に示す三次元座標測定機ゲージ20は、基板3、第1の球体A、第2の球体B、第3の球体E、第4の球体D、第5の球体C、第1の柱7及び第2の柱23を備える。
この三次元座標測定機ゲージ20において、基板3は、平面矩形状に形成される。基板を矩形状とすることにより、精度評価作業を行う際に取り扱い性が向上する。
FIG. 3 shows a schematic configuration of a three-dimensional coordinate measuring machine gauge 20 according to another embodiment of the present invention. 3, the same elements as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is partially omitted.
3 includes a substrate 3, a first sphere A, a second sphere B, a third sphere E, a fourth sphere D, a fifth sphere C, and a first column. 7 and the second pillar 23.
In this three-dimensional coordinate measuring machine gauge 20, the substrate 3 is formed in a planar rectangular shape. By making the substrate rectangular, the handleability is improved when performing accuracy evaluation work.

第1の球体Aは、基板3の表面上、第1の角部に固定される。また、第2の球体Bは、基板3表面上、第1の角部と隣り合う第2の角部に固定される。
第4の球体Dは、第1の球体Aと第2の球体Bとを結ぶ第1の直線と、第1の球体Aと第4の球体Dとを結ぶ第2の直線とが直交するよう、基板3の一辺に沿って配置される。第1の直線の長さと第2の直線の長さは異なることが好ましく、この三次元座標測定機ゲージ20では、第2の直線が、第1の直線の2分の1の長さになるよう、第4の球体Dを配置している。このように、異なる長さに対応した精度評価を行えば、精度評価の信頼性が向上する。
The first sphere A is fixed to the first corner on the surface of the substrate 3. The second sphere B is fixed to the second corner adjacent to the first corner on the surface of the substrate 3.
In the fourth sphere D, the first straight line connecting the first sphere A and the second sphere B and the second straight line connecting the first sphere A and the fourth sphere D are orthogonal to each other. , And arranged along one side of the substrate 3. It is preferable that the length of the first straight line is different from the length of the second straight line. In the three-dimensional coordinate measuring machine gauge 20, the second straight line is half the length of the first straight line. The 4th spherical body D is arrange | positioned. Thus, if the accuracy evaluation corresponding to different lengths is performed, the reliability of the accuracy evaluation is improved.

第3の球体Eは、基板3の表面から突出して設けられた第1の柱7上に固定される。第3の球体Eは、上記第1の直線と第2の直線によって挟まれる第1の領域に位置することが好ましく、この三次元座標測定機ゲージ20において、第3の球体Eは、第2の球体Bと第4の球体Dとを結ぶ第3の直線上に位置する。   The third sphere E is fixed on the first pillar 7 provided so as to protrude from the surface of the substrate 3. The third sphere E is preferably located in a first region sandwiched between the first straight line and the second straight line. In the three-dimensional coordinate measuring machine gauge 20, the third sphere E is the second sphere E. The sphere B and the fourth sphere D are located on a third straight line.

第5の球体Cは、基板3の表面から突出して設けられた第2の柱23上に固定される。また、第5の球体Cは、上記第1の直線の延長線と第2の直線の延長線によって挟まれる第2の領域に位置することが好ましく、この三次元座標測定機ゲージ20において、第5の球体Cは、第1の球体Aが位置する第1の角部の対角にあたる第3の角部に位置する。第1の柱7の高さと第2の柱23の高さは異なることが好ましく、この三次元座標測定機ゲージ20では、第2の柱23が、第1の柱7の2倍の高さになるよう構成している。このように、異なる高さに対応した精度評価を行えば、精度評価の信頼性が向上する。   The fifth sphere C is fixed on the second pillar 23 provided so as to protrude from the surface of the substrate 3. The fifth sphere C is preferably located in a second region sandwiched between the first straight line extension line and the second straight line extension line. In the three-dimensional coordinate measuring machine gauge 20, The sphere C of 5 is located at the third corner corresponding to the diagonal of the first corner where the first sphere A is located. The height of the first column 7 and the height of the second column 23 are preferably different. In this three-dimensional coordinate measuring machine gauge 20, the second column 23 is twice as high as the first column 7. It is configured to be. Thus, if the accuracy evaluation corresponding to different heights is performed, the reliability of the accuracy evaluation is improved.

この三次元座標測定機ゲージ20を用いれば、精度評価の際、当該ゲージ20を90度ずつ回転させた4姿勢で測定することにより、JIS B 7440に規定されるV1〜V7の方向に相当する長さをそれぞれ複数回測定することが可能となる。このように、精度評価作業の際の位置変えの回数を少なくできるとともに、一方向に対して複数回の測定に基づき精度評価することが可能となるため、より簡便、より高精度に精度評価を実施することが可能である。   If this three-dimensional coordinate measuring machine gauge 20 is used, it will correspond to the directions of V1 to V7 prescribed in JIS B 7440 by measuring the gauge 20 in four postures rotated 90 degrees at the time of accuracy evaluation. Each length can be measured several times. In this way, the number of position changes during the accuracy evaluation work can be reduced, and it is possible to evaluate the accuracy based on multiple measurements in one direction. It is possible to implement.

次に、図3の三次元座標測定機ゲージ20を用いた精度評価方法を説明する。
図4は精度評価装置300を示すブロック図であり、図5は精度評価方法を示すフローチャートである。図6は精度評価実行時のゲージ20の姿勢を示す。
この精度評価装置300は3つのメモリ31、32、33を備える。基準データメモリ31は、定められた手法によって測定されたゲージ20の各球体の中心の座標、中心間距離、及び方向を保存する。この座標は例えば独立行政法人つくば産業技術総合研究所の計測標準総合センターによる精密な計測により得られるものである。ゲージ20の原点は任意に設定可能であるが、例えば、第1の球体(図6でA)の座標を原点とすることができる。
Next, an accuracy evaluation method using the three-dimensional coordinate measuring machine gauge 20 of FIG. 3 will be described.
FIG. 4 is a block diagram showing the accuracy evaluation apparatus 300, and FIG. 5 is a flowchart showing the accuracy evaluation method. FIG. 6 shows the posture of the gauge 20 when executing the accuracy evaluation.
The accuracy evaluation apparatus 300 includes three memories 31, 32, and 33. The reference data memory 31 stores the coordinates, center distance, and direction of the center of each sphere of the gauge 20 measured by a predetermined method. These coordinates are obtained, for example, by precise measurement by the Measurement Standards Center of Tsukuba National Institute of Advanced Industrial Science and Technology. The origin of the gauge 20 can be arbitrarily set. For example, the coordinates of the first sphere (A in FIG. 6) can be used as the origin.

各球体間の方向には、JIS B 7440に規定されるV1〜V7の方向に対応するものと、対応しないものとがある。
これらの関係を表1に表わした。
The directions between the spheres may or may not correspond to the directions V1 to V7 defined in JIS B 7440.
These relationships are shown in Table 1.

測定データメモリ32には、精度評価対象となる三次元座標測定機により測定したゲージ20の各球体の座標が保存される。この実施例では、ゲージ20の基板の中心を回転中心として基板を90度回転させたときの4つのポジション(姿勢)において各球体の中心の座標が保存される。座標の原点は基準データメモリに保存される基準データと一致させることが好ましい。
長さ演算部36は測定データメモリ32に保存された各球体の中心の座標に基づき、各球体間の長さを演算する。演算された長さは、測定長さとしてその方向とともに球体間長さ・方向保存部39に保存される。
The measurement data memory 32 stores the coordinates of each sphere of the gauge 20 measured by a three-dimensional coordinate measuring machine that is an object of accuracy evaluation. In this embodiment, the coordinates of the center of each sphere are stored at four positions (postures) when the substrate is rotated 90 degrees with the center of the substrate of the gauge 20 as the rotation center. The origin of the coordinates is preferably matched with the reference data stored in the reference data memory.
The length calculation unit 36 calculates the length between the spheres based on the coordinates of the center of each sphere stored in the measurement data memory 32. The calculated length is stored in the inter-sphere length / direction storage unit 39 together with the direction as the measurement length.

各ポジションにおける当該測定長さと方向とを、JIS B 7440に規定されるV1〜V7の方向に対応付けて、表2〜表5に示す。
The measurement length and direction at each position are shown in Tables 2 to 5 in association with the directions V1 to V7 defined in JIS B 7440.

誤差演算部41は同一の球体間における基準長さと測定長さとの差を誤差として演算する。演算結果は各測定長さに関連づけて図示しないバッファメモリに保存される。
V1−V7抽出部42は、JIS B 7440に規定されるV1〜V7の方向に対応する誤差を抽出する。
この抽出のために必要なV1〜V7の方向に関するデータは予め評価データメモリ33に保存されている。
この例では、JIS B 7440の規定に基づいて7つの方向を選択しているが、表1〜表5に示す通り、球体間の長さおよびその方向について当該V1〜V7以外のデータも蓄積されている。従って、かかるデータを利用して更に精度評価の信頼性を向上させることができる。その場合は、抽出対象データを予め評価データメモリ33に設定保存しておく。
The error calculator 41 calculates the difference between the reference length and the measured length between the same spheres as an error. The calculation result is stored in a buffer memory (not shown) in association with each measurement length.
The V1-V7 extraction unit 42 extracts an error corresponding to the directions V1 to V7 defined in JIS B 7440.
Data regarding the directions of V1 to V7 necessary for this extraction is stored in the evaluation data memory 33 in advance.
In this example, seven directions are selected based on the provisions of JIS B 7440, but as shown in Tables 1 to 5, data other than the V1 to V7 is also stored for the length between the spheres and the direction thereof. ing. Therefore, the reliability of accuracy evaluation can be further improved using such data. In this case, the extraction target data is set and saved in advance in the evaluation data memory 33.

抽出された誤差データは評価部43へ送られ、誤差の値が許容範囲内にあるか否かを判断する。
球体間の長さが長くなれば誤差の値も拡大されるので、誤差の値は基準長さとの関係で評価されるべきである。この例では、図7に示す関係を用いて誤差が許容範囲内にあるか否かを評価している。図7において縦軸は誤差(mm)、横軸は球体間の基準長さ(mm)をそれぞれ示している。
図7中の直線に挟まれた範囲内の誤差データは許容範囲内(○)、直線から外れているものは許容範囲外(×)と評価することができる。また、直線を中心に一定の範囲帯を任意に設定して、その範囲内データを要注意(△)と評価する事ができる。
この評価の基準(直線の位置、傾き)も予め評価データメモリ33に保存されており、ユーザにより任意に設定可能である。
評価部43の評価結果は出力部47へ送られる。出力部47は評価結果をディスプレイに表示し、またプリントアウトする。
The extracted error data is sent to the evaluation unit 43, and it is determined whether or not the error value is within an allowable range.
Since the error value increases as the length between the spheres increases, the error value should be evaluated in relation to the reference length. In this example, it is evaluated whether the error is within the allowable range using the relationship shown in FIG. In FIG. 7, the vertical axis indicates the error (mm), and the horizontal axis indicates the reference length (mm) between the spheres.
It can be evaluated that the error data within the range between the straight lines in FIG. 7 is within the allowable range (◯), and the data that is out of the straight line is out of the allowable range (×). In addition, it is possible to arbitrarily set a certain range band around the straight line, and evaluate the data in the range as caution (Δ).
The evaluation criteria (straight line position and inclination) are also stored in advance in the evaluation data memory 33 and can be arbitrarily set by the user.
The evaluation result of the evaluation unit 43 is sent to the output unit 47. The output unit 47 displays the evaluation result on the display and prints it out.

次に、図5のフローチャートに基づき、実施例の精度評価装置300の動作の説明をする。
なお、表1に示す基準データは予め取得してあるものとする。
ステップ1では、精度評価対象である三次元座標測定機にゲージ20を図6のポジションAの姿勢でセットする。そして、三次元座標測定機を稼働させて球体A〜Eの中心位置の座標を特定する(ステップ3)。測定された座標に基づき、球体間の長さを演算し、図示しないバッファメモリに保存する(ステップ5)。同時にステップ7では長さを演算した球体間の方向も特定し、同様に図示しないバッファメモリにその測定長さと関連付けて保存する。
Next, the operation of the accuracy evaluation apparatus 300 according to the embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
It is assumed that the reference data shown in Table 1 has been acquired in advance.
In step 1, the gauge 20 is set in the position A in FIG. Then, the coordinate measuring machine is operated to specify the coordinates of the center positions of the spheres A to E (step 3). Based on the measured coordinates, the length between the spheres is calculated and stored in a buffer memory (not shown) (step 5). At the same time, in step 7, the direction between the spheres whose length has been calculated is also specified, and similarly stored in a buffer memory (not shown) in association with the measured length.

ステップ9では、誤差演算部により球体間における基準長さ(表1参照)と球体間の測定長さとの誤差を演算する。
この実施例では、少なくともJIS B 7440の規定に基づく精度評価と同等程度の精度を確保可能な精度評価方法を提案するものであり、そのためにV1〜V7の方向と同方向の長さ成分を抽出部42により抽出する(S11)。抽出の対象が任意に選択可能であることは既述の通りである。
ステップ13では、球体間の誤差と基準長さを図7にプロットし、プロットされたデータが図7の一対の直線で囲まれる範囲内に存在するか否かで評価を決定する。
In step 9, the error calculator calculates the error between the reference length between spheres (see Table 1) and the measured length between spheres.
This embodiment proposes an accuracy evaluation method capable of ensuring at least the same accuracy as the accuracy evaluation based on JIS B 7440. For this purpose, a length component in the same direction as the directions of V1 to V7 is extracted. Extracted by the unit 42 (S11). As described above, the extraction target can be arbitrarily selected.
In step 13, the error between the spheres and the reference length are plotted in FIG. 7, and the evaluation is determined based on whether or not the plotted data is within the range surrounded by the pair of straight lines in FIG.

次に基板の中心を中心軸として基板を時計周り方向へ90度回転させてゲージ20をポジションBの状態でセットする(図6参照)。
以下、図5のステップ3〜13を繰返し、誤差データを収集する。
同様にして、ポジションC及びポジションDにおける誤差データを収集する。
既述の表2〜表5から明らかなように、各ポジションにおいてはJIS B 7440で規定する7方向V1〜V7の全てに対応する誤差データが得られるわけではない。しかしながら、4つのポジションで収集したデータを統合すれば、当該V1〜V7の全ての方向につき、2以上の誤差データを確保できる。
ここに、例えば三次元座標測定機の回転テーブル上にケージ20をセットすることにより(回転テーブルの回転中心上にゲージ20の基板の中心を位置させる)、上記ゲージ20のポジションを変更することは極めて容易な作業となる。
ゲージ20の取りうるポジション変化は図6の例に限定されるものではなく、図8に示すように、基板の一つの角部に回転中心を設定することができる。また、図9に示すように、基板の位置を上下方向に変化させることができる。
Next, the gauge 20 is set in the position B by rotating the board 90 degrees clockwise around the center of the board (see FIG. 6).
Thereafter, steps 3 to 13 in FIG. 5 are repeated to collect error data.
Similarly, error data at positions C and D is collected.
As is apparent from Tables 2 to 5 described above, error data corresponding to all of the seven directions V1 to V7 defined in JIS B 7440 are not obtained at each position. However, if the data collected at the four positions are integrated, two or more error data can be secured in all directions of V1 to V7.
Here, for example, by setting the cage 20 on the rotary table of the coordinate measuring machine (positioning the center of the substrate of the gauge 20 on the rotation center of the rotary table), the position of the gauge 20 is changed. This is an extremely easy task.
The position change that the gauge 20 can take is not limited to the example of FIG. 6, and as shown in FIG. 8, the rotation center can be set at one corner of the substrate. Further, as shown in FIG. 9, the position of the substrate can be changed in the vertical direction.

図10は他の実施例のゲージ30を示す。
このゲージ30は矩形平板状の基板33、第1の球体列40及び第2の球体列140を備える。
第1の球体列40は基板33の一辺に沿って配置される。第1の球体列40は横断面が一定な長方形のロッド状リテーナ41を有し、その上面に5つの球体43−1〜43−5が等間隔に配置されている。
リテーナの形状及び球体の配設数は任意に設計可能である。
リテーナ41は第1の架台60と第2の架台70の各凹部に載置される。
FIG. 10 shows a gauge 30 of another embodiment.
The gauge 30 includes a rectangular flat substrate 33, a first sphere array 40, and a second sphere array 140.
The first sphere array 40 is disposed along one side of the substrate 33. The first sphere array 40 has a rectangular rod-shaped retainer 41 having a constant cross section, and five spheres 43-1 to 43-5 are arranged at equal intervals on the upper surface thereof.
The shape of the retainer and the number of arranged spheres can be arbitrarily designed.
The retainer 41 is placed in each recess of the first gantry 60 and the second gantry 70.

第1の架台60はその下面中央に第1の突起61を有する。第1の突起61の下端は(基板33との接触部)は半球状に形成されている。第1の架台60の側面はテーパ面63、64とされ、このテーパ面63、64へ固定ロッド66と可動ロッド68とが当接する。可動ロッド68を第1の架台60側へ突出させることにより、第1の架台60は基板33へ固定されることとなるが、その力はリテーナ41へ何らかからない。符号65、67はそれぞれ固定ロッド66と可動ロッド68の支持部材である。   The first mount 60 has a first protrusion 61 at the center of the lower surface thereof. The lower end of the first protrusion 61 (contact portion with the substrate 33) is formed in a hemispherical shape. Side surfaces of the first gantry 60 are tapered surfaces 63 and 64, and the fixed rod 66 and the movable rod 68 abut against the tapered surfaces 63 and 64. By projecting the movable rod 68 toward the first gantry 60, the first gantry 60 is fixed to the substrate 33, but no force is applied to the retainer 41. Reference numerals 65 and 67 denote support members for the fixed rod 66 and the movable rod 68, respectively.

第2の架台70はその下面中央に第1の突起71及び第2の突起72を有する。各突起71、72の下端は(基板33との接触部)は半球状に形成されている。第1の架台70の側面はテーパ面73、74とされ、このテーパ面73、74へ固定ロッド76と可動ロッド78とが当接する。可動ロッド78を第1の架台70側へ突出させることにより、第1の架台70は基板33へ固定されることとなるが、その力はリテーナ41へ何らかからない。符号75、77はそれぞれ固定ロッド76と可動ロッド78の支持部材である。
第1の架台60の第1の突起61並びに第2の架台70の第1の突起71及び第2の突起72により、リテーナ41は安定した状態で基板33上に載置される。
The second mount 70 has a first protrusion 71 and a second protrusion 72 at the center of the lower surface thereof. The lower ends of the protrusions 71 and 72 (contact portions with the substrate 33) are formed in a hemispherical shape. Side surfaces of the first pedestal 70 are tapered surfaces 73 and 74, and the fixed rod 76 and the movable rod 78 abut against the tapered surfaces 73 and 74. By projecting the movable rod 78 toward the first gantry 70, the first gantry 70 is fixed to the substrate 33, but no force is applied to the retainer 41. Reference numerals 75 and 77 are support members for the fixed rod 76 and the movable rod 78, respectively.
The retainer 41 is placed on the substrate 33 in a stable state by the first protrusion 61 of the first base 60 and the first protrusion 71 and the second protrusion 72 of the second base 70.

第2の球体列140もその構成は第1の球体列40と同一であり、同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
なお、図中の符号50は補助基板であり、第1の柱51及び第2の柱53により基板33に対して傾斜している。第2の球体列140はこの補助基板50に対して固定される。
かかるゲージ30では、リテーナ40及び球体のみを熱膨張係数の低い材料で形成すればよい。
かかるゲージ30を測定機にセットすれば、第1の球体列40と第2の球体列140の並び方法において測定器の座標誤差、即ち側長誤差を測定し、その精度評価を行うことができる。
The configuration of the second sphere array 140 is also the same as that of the first sphere array 40, and the same elements are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
Reference numeral 50 in the figure denotes an auxiliary substrate, which is inclined with respect to the substrate 33 by the first pillar 51 and the second pillar 53. The second sphere array 140 is fixed to the auxiliary substrate 50.
In such a gauge 30, only the retainer 40 and the sphere need be formed of a material having a low coefficient of thermal expansion.
When such a gauge 30 is set in a measuring machine, the coordinate error of the measuring instrument, that is, the side length error can be measured in the arrangement method of the first sphere array 40 and the second sphere array 140, and the accuracy can be evaluated. .

図10では、第1の球体列40及び第2の球体列140においてそれぞれの球体をそれぞれのリテーナ41の上面に固定している。そのため、第1の球体列と第2の球体列とは独立している。
球体列の観点から図3に示すゲージ20を眺めると、図13に示すように、第1の球体Aと第2の球体Bとから構成される第1の球体列、第1の球体Aと第3の球体Eとから構成される第2の球体列、第1の球体Aと第4の球体Dとから構成される第3の球体列、及び第1の球体Aと第5の球体Cとから構成される第4の球体列が配置されていることがわかる。
ここに、各球体列において第1の球体Aが共有されていることがわかる。
In FIG. 10, each sphere is fixed to the upper surface of each retainer 41 in the first sphere array 40 and the second sphere array 140. Therefore, the first sphere row and the second sphere row are independent.
When the gauge 20 shown in FIG. 3 is viewed from the viewpoint of the sphere array, as shown in FIG. 13, the first sphere array composed of the first sphere A and the second sphere B, the first sphere A and The second sphere array composed of the third sphere E, the third sphere array composed of the first sphere A and the fourth sphere D, and the first sphere A and the fifth sphere C. It can be seen that a fourth sphere array composed of
Here, it can be seen that the first sphere A is shared in each sphere row.

図14は他の実施例のゲージ80を示す。
このゲージ80は矩形平板状の基板33及び球体板90を備える。
球体板90は、第1の球体列100及び第2の球体列110を備える。
第1の球体列100は、球体板90の上面に等間隔に配置された4つの球体100−1〜100−4からなり、また当該第1の球体列100は基板33の一辺に沿うよう配置される。
第2の球体列110は、第1の球体列100としての球体100−1を共有し、当該球体100−1から等間隔に配置される球体110−1〜110−3からなる。
球体板90は、第1の球体列100及び第2の球体列110を一体的に備えることができれば、その形状は特に制限されない。
なお、図中の符号91及び93は係止爪であり、球体板90の一端辺を固定することができる。また、ゲージ80は、球体板90を傾斜させるための柱95を備える。
かかるゲージ80を測定機にセットすれば、第1の球体列100と第2の球体列110の並び方法において測定器の座標誤差、即ち側長誤差を測定し、その精度評価を行うことができる。
FIG. 14 shows a gauge 80 of another embodiment.
The gauge 80 includes a rectangular flat substrate 33 and a spherical plate 90.
The sphere plate 90 includes a first sphere row 100 and a second sphere row 110.
The first sphere row 100 includes four spheres 100-1 to 100-4 arranged at equal intervals on the upper surface of the sphere plate 90, and the first sphere row 100 is arranged along one side of the substrate 33. Is done.
The second sphere array 110 includes spheres 110-1 to 110-3 that share the sphere 100-1 as the first sphere array 100 and are arranged at equal intervals from the sphere 100-1.
The shape of the spherical plate 90 is not particularly limited as long as the first spherical row 100 and the second spherical row 110 can be integrally provided.
In addition, the code | symbols 91 and 93 in a figure are a latching claw, and can fix the one end side of the spherical board 90. FIG. The gauge 80 includes a column 95 for inclining the spherical plate 90.
If such a gauge 80 is set in a measuring machine, it is possible to measure the coordinate error of the measuring instrument, that is, the side length error in the arrangement method of the first sphere array 100 and the second sphere array 110, and to evaluate the accuracy. .

この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が簡便に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。   The present invention is not limited to the description of the embodiments and examples of the invention described above. Various modifications are also included in the present invention as long as those skilled in the art can easily conceive without departing from the scope of the claims.

1 20 三次元座標測定機ゲージ
3、33 基板
40、140 球体列
41 リテーナ
43−1〜43−5、A〜E 球体
50 補助基板
7、23、51、53 柱
1 20 Three-dimensional coordinate measuring machine gauge 3, 33 Substrate 40, 140 Sphere array 41 Retainers 43-1 to 43-5, A to E Sphere 50 Auxiliary substrate 7, 23, 51, 53 Column

Claims (8)

三次元座標測定機の精度を評価するためのゲージであって、
上面が平坦な基板と
前記基板の上面に配置される第1の球体列と、
前記基板の上面に対して傾斜して配置される第2の球体列と、を備える、ことを特徴とする三次元座標測定機ゲージ。
A gauge for evaluating the accuracy of a three-dimensional coordinate measuring machine,
A substrate having a flat upper surface, a first sphere array disposed on the upper surface of the substrate,
A three-dimensional coordinate measuring machine gauge, comprising: a second sphere array arranged to be inclined with respect to the upper surface of the substrate.
前記基板は矩形平板からなり、前記第1の球体列は前記基板の一辺に沿って配置され、前記第2の球体列は前記基板において平面視対角線上に配置される、ことを特徴とする請求項1に記載のゲージ。   The said board | substrate consists of a rectangular flat plate, a said 1st spherical body row | line | column is arrange | positioned along one side of the said board | substrate, and a said 2nd spherical body row | line | column is arrange | positioned on a planar view diagonal line in the said board | substrate. Item 1. The gauge according to Item 1. 第3の球体列が前記基板の上面に、前記第1の球体列と直交して配置される、ことを特徴とする請求項1又は2に記載のゲージ。   3. The gauge according to claim 1, wherein a third sphere array is disposed on the upper surface of the substrate so as to be orthogonal to the first sphere array. 4. 前記第3の球体列は前記基板の他の一辺に沿って配置され、前記第1の球体列と長さが異なることを特徴とする請求項3に記載のゲージ。   4. The gauge according to claim 3, wherein the third sphere row is disposed along another side of the substrate and has a length different from that of the first sphere row. 前記第1の球体列、第2の球体列及び第3の球体列は相互に交差して、第1の球体を共有する、ことを特徴とする請求項4に記載のゲージ。   The gauge according to claim 4, wherein the first sphere row, the second sphere row, and the third sphere row intersect each other and share the first sphere. 前記第1の球体列は第1の球体Aと第2の球体Bとを備え、
前記第2の球体列は前記第1の球体Aと第3の球体Eとを備え、
前記第3の球体例は前記第1の球体Aと第4の球体Dとを備え、
更に前記第1の球体Aと第5の球体Cとを備えてなる第4の球体列を備え、該第4の球体列は前記基板に対して、前記第2の球体列と異なる方向に傾斜している、ことを特徴とする請求項4に記載のゲージ。
The first sphere row includes a first sphere A and a second sphere B;
The second sphere row includes the first sphere A and the third sphere E;
The third sphere example includes the first sphere A and the fourth sphere D,
Furthermore, a fourth sphere row comprising the first sphere A and the fifth sphere C is provided, and the fourth sphere row is inclined with respect to the substrate in a direction different from that of the second sphere row. The gauge according to claim 4, wherein
請求項1〜6のいずれか1項に記載のゲージを用いて得られる三次元座標測定機の誤差を、予め定められた長さと許容誤差との関係に照らすことによって前記三次元座標測定機の精度を評価する精度評価方法であって、
(1)前記三次元座標測定機へ前記ゲージを固定して、各球体列に含まれる球体間の長さを該三次元座標測定機の出力として求めるステップと、
(2)求められた球体間の長さを予め用意された基準値と比較し、第1の誤差を演算する演算ステップと、
前記演算ステップ(2)で演算された誤差を用いて前記三次元座標測定機の精度を評価するステップと、
を含むことを特徴とする三次元座標測定機の精度評価方法。
The error of the three-dimensional coordinate measuring machine obtained by using the gauge according to any one of claims 1 to 6 is compared with a predetermined length and an allowable error, so that the three-dimensional coordinate measuring machine has an error. An accuracy evaluation method for evaluating accuracy,
(1) fixing the gauge to the three-dimensional coordinate measuring machine, and obtaining a length between spheres included in each sphere row as an output of the three-dimensional coordinate measuring machine;
(2) a calculation step of calculating a first error by comparing the obtained length between spheres with a reference value prepared in advance;
Evaluating the accuracy of the coordinate measuring machine using the error calculated in the calculation step (2);
A method for evaluating the accuracy of a three-dimensional coordinate measuring machine, comprising:
前記三次元座標測定機に対する設置姿勢を変更して請求項7に記載のステップ(1)及びステップ(2)を繰返し、
演算された誤差の中から、JIS B 7440に規定される方向V1〜V7に対応する方向を有する第1〜第7方向別誤差を抽出するステップと、
該第1〜第7方向別誤差を用いて前記三次元座標測定機を精度評価するステップと、
を含むことを特徴とする三次元座標測定機の精度評価方法。
The installation posture with respect to the three-dimensional coordinate measuring machine is changed, and step (1) and step (2) according to claim 7 are repeated,
Extracting from the calculated errors first to seventh direction-specific errors having directions corresponding to directions V1 to V7 defined in JIS B 7440;
Evaluating the accuracy of the three-dimensional coordinate measuring machine using the first to seventh direction-specific errors;
A method for evaluating the accuracy of a three-dimensional coordinate measuring machine, comprising:
JP2010200768A 2010-09-08 2010-09-08 Gage for three-dimensional coordinate measuring instrument and precision evaluation method for three-dimensional coordinate measuring instrument Pending JP2012058057A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010200768A JP2012058057A (en) 2010-09-08 2010-09-08 Gage for three-dimensional coordinate measuring instrument and precision evaluation method for three-dimensional coordinate measuring instrument

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010200768A JP2012058057A (en) 2010-09-08 2010-09-08 Gage for three-dimensional coordinate measuring instrument and precision evaluation method for three-dimensional coordinate measuring instrument

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012058057A true JP2012058057A (en) 2012-03-22

Family

ID=46055337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010200768A Pending JP2012058057A (en) 2010-09-08 2010-09-08 Gage for three-dimensional coordinate measuring instrument and precision evaluation method for three-dimensional coordinate measuring instrument

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012058057A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102967291A (en) * 2012-12-07 2013-03-13 东莞生益电子有限公司 Measuring method of coplanarity of surface of circuit board
CN102980552A (en) * 2012-12-07 2013-03-20 东莞生益电子有限公司 Measuring method of coplanar degree of circuit board surface
CN104406488A (en) * 2014-11-26 2015-03-11 浙江吉利汽车研究院有限公司 Three-coordinate measuring instrument precision checking device and application method thereof
JP6031732B1 (en) * 2015-08-27 2016-11-24 株式会社東京精密 Method for calculating amount of misalignment of surface shape measuring device and surface shape measuring device
JP2018194430A (en) * 2017-05-17 2018-12-06 株式会社ミツトヨ Step gage
CN110553614A (en) * 2019-10-16 2019-12-10 杭叉集团股份有限公司 Three-coordinate measuring machine is with examining utensil
JP2020046301A (en) * 2018-09-19 2020-03-26 株式会社キャプテン インダストリーズ Measuring error evaluation method and program of machine tool
JP7152086B1 (en) * 2021-07-30 2022-10-12 有限会社ピーシー・テクニクス Rotation axis calibration jig, rotation axis calibration method, maintenance jig

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000180103A (en) * 1998-12-17 2000-06-30 Agency Of Ind Science & Technol Cmm calibration gauge and calibrating method for cmm
JP2005157784A (en) * 2003-11-26 2005-06-16 Tokyo Denki Univ Method for calibrating moving mechanism using compact artifact
JP2007527323A (en) * 2003-04-28 2007-09-27 クランプトン,ステファン,ジェームス CMM arm with exoskeleton
JP2008139122A (en) * 2006-11-30 2008-06-19 Iwate Industrial Research Center Ball dimension gauge device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000180103A (en) * 1998-12-17 2000-06-30 Agency Of Ind Science & Technol Cmm calibration gauge and calibrating method for cmm
JP2007527323A (en) * 2003-04-28 2007-09-27 クランプトン,ステファン,ジェームス CMM arm with exoskeleton
JP2005157784A (en) * 2003-11-26 2005-06-16 Tokyo Denki Univ Method for calibrating moving mechanism using compact artifact
JP2008139122A (en) * 2006-11-30 2008-06-19 Iwate Industrial Research Center Ball dimension gauge device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"非接触座標測定機の受入検査及び定期検査のJISを設定", インターネット, JPN6014006965, 24 September 2009 (2009-09-24), ISSN: 0002753242 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102967291A (en) * 2012-12-07 2013-03-13 东莞生益电子有限公司 Measuring method of coplanarity of surface of circuit board
CN102980552A (en) * 2012-12-07 2013-03-20 东莞生益电子有限公司 Measuring method of coplanar degree of circuit board surface
CN102980552B (en) * 2012-12-07 2015-04-22 东莞生益电子有限公司 Measuring method of coplanar degree of circuit board surface
CN104406488A (en) * 2014-11-26 2015-03-11 浙江吉利汽车研究院有限公司 Three-coordinate measuring instrument precision checking device and application method thereof
JP6031732B1 (en) * 2015-08-27 2016-11-24 株式会社東京精密 Method for calculating amount of misalignment of surface shape measuring device and surface shape measuring device
JP6083104B1 (en) * 2015-08-27 2017-02-22 株式会社東京精密 Surface shape measuring method, misalignment amount calculating method, and surface shape measuring apparatus
WO2017033581A1 (en) * 2015-08-27 2017-03-02 株式会社東京精密 Surface shape measuring method, misalignment amount calculating method, and surface shape measuring device
US10041779B2 (en) 2015-08-27 2018-08-07 Tokyo Seimitsu Co., Ltd. Surface shape measuring method, misalignment amount calculating method, and surface shape measuring device
JP2018194430A (en) * 2017-05-17 2018-12-06 株式会社ミツトヨ Step gage
JP2020046301A (en) * 2018-09-19 2020-03-26 株式会社キャプテン インダストリーズ Measuring error evaluation method and program of machine tool
CN110553614A (en) * 2019-10-16 2019-12-10 杭叉集团股份有限公司 Three-coordinate measuring machine is with examining utensil
JP7152086B1 (en) * 2021-07-30 2022-10-12 有限会社ピーシー・テクニクス Rotation axis calibration jig, rotation axis calibration method, maintenance jig

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2012058057A (en) Gage for three-dimensional coordinate measuring instrument and precision evaluation method for three-dimensional coordinate measuring instrument
JP3005681B1 (en) CMM calibration gauge and CMM calibration method
US20050066534A1 (en) Gauge for three-dimensional coordinate measurer
US20090161122A1 (en) Targeted Artifacts and Methods for Evaluating 3-D Coordinate System Measurement Accuracy of Optical 3-D Measuring Systems using Such Targeted Artifacts
JPH02128101A (en) Specimen for coordinate measuring device
Piratelli-Filho et al. Application of virtual spheres plate for AACMMs evaluation
US20140180620A1 (en) Calibration Artifact and Method of Calibrating a Coordinate Measuring Machine
EP2954286B1 (en) Artefact for evaluating the performance of an x-ray computed tomography system
TWI700721B (en) Sample holder and sample holder group
US7142313B2 (en) Interaxis angle correction method
JP5667431B2 (en) 3D coordinate measuring machine simple inspection gauge
JP2007147289A (en) Apparatus and method for measuring shape
JP5693978B2 (en) Image probe calibration method
US20230136366A1 (en) Three-dimensional-measuring-apparatus inspection gauges, three-dimensional-measuring-apparatus inspection methods and three-dimensional measuring apparatuses
JP6611582B2 (en) Measuring device and measuring method
JP2015129690A (en) Gauge inspection tool
JP3427376B2 (en) Combination type calibration gauge
US11774227B2 (en) Inspection gauge for coordinate measuring apparatus and abnormality determination method
JP5837360B2 (en) Long gauge for 3D measuring machine verification
Acero et al. Application of virtual distances methodology to laser tracker verification with an indexed metrology platform
US11656074B2 (en) Calibration method
Icasio-Hernández et al. Overlap method for the performance evaluation of coordinate measurement systems and the calibration of one-dimensional artifacts
JP2008209244A (en) Method of constructing three-dimensional shape from surface data by three-dimensional surface shape measuring instrument, and method of measuring thickness of plate-like object
JP2006343255A (en) Three-dimensional shape measurement device and method
JP2024067734A (en) Pokayoke device and program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130604

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140225

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140701