JP2020521942A - 三次元ホワイトライトスキャナ用の基準部材、および三次元ホワイトライトスキャナ較正方法 - Google Patents
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Abstract
Description
基準部材を三次元ホワイトライトスキャナの測定治具に取り付け、三次元ホワイトライトスキャナを稼動させ、三次元ホワイトライトスキャナのプローブによって走査して一組の点群が得られ、走査して得られる点群をソフトウェアによって平面点群とV字型溝点群に区分し、標準ガウスの数学アルゴリズムで点群平面Fを近似し、
点群平面Fの平面度FDを算出し、平面度FDが点群平面F上のすべてのポイントの偏差範囲であり、平面度FDのデータが、三次元ホワイトライトスキャナのプローブの採集偏差と、三次元ホワイトライトスキャナの運動機構の直線運動時のランナウト偏差との2つの偏差から由来し、当該2つの値が機器の性能によって決められ、測定機器の不確実性であり、平面度FDが正常の範囲内にない場合、三次元ホワイトライトスキャナのプローブを調整し、または運動機構を調整し、または両方を調整することによって、平面度FDが要件を満たすようにし、
平面度FDが単一ポイント探査誤差PFであり、
第1V字型溝の2つの溝壁の交線L1を算出し、第2V字型溝の2つの溝壁の交線L2を算出し、交線L1と交線L2との間の距離LEを測定し、
三次元ホワイトライトスキャナの長手方向の偏差である偏差Eが、運動機構の直線モータの運動偏差から由来し、理論運動距離と実運動距離との偏差であり、偏差Eが正常の範囲にない場合、運動機構の直線モータを調整することによって、偏差Eが所定範囲内に要件を満たすようにし、
偏差EがE=|LE−LD|によって算出され、ここで、LDが基準部材の第1V字型溝と第2V字型溝との間の実距離であり、
単一ポイント探査誤差PFと長手方向の偏差Eから三次元ホワイトライトスキャナの組み合わせ精度Aが得られ、組み合わせ精度AがA=PF+E*L/LDによって算出され、ここで、Lが三次元ホワイトライトスキャナで測定する実製品である被測定物の長さである。
三次元ホワイトライトスキャナ用の基準部材は、長尺型であり、装着や固定用の構造も備える。前記基準部材には、0.001mmの平面度の基準平面1を有する。当該基準平面1には、それぞれ基準部材の両端寄りの第1V字型溝2と第2V字型溝3がさらに設けられている。第1V字型溝2の2つの溝壁の間の交線と第2V字型溝3の2つの溝壁の間の交線とは、前記基準部材の両端の接続線と垂直である。基準部材の両端の接続線の方向は、すなわち基準部材の長手方向である。
基準部材を三次元ホワイトライトスキャナの測定治具6に取り付け、三次元ホワイトライトスキャナを稼動させ、三次元ホワイトライトスキャナのプローブ7によって走査して一組の点群が得られ、走査して得られる点群をソフトウェアによって平面点群とV字型溝点群に区分し、標準ガウスの数学アルゴリズムで点群平面Fを近似し、
点群平面Fの平面度FD(測定機器の単一ポイント重複精度に相当する)を算出し、平面度FDが点群平面F上のすべてのポイントの偏差範囲であり、平面度FDのデータが、三次元ホワイトライトスキャナのプローブ7の採集偏差と、三次元ホワイトライトスキャナの運動機構5の直線運動時のランナウト偏差との2つの偏差から由来し、当該2つの値が機器の性能によって決められ、測定機器の不確実性であり、平面度FDが正常の範囲内にない場合、三次元ホワイトライトスキャナのプローブ7を調整し、または運動機構5を調整し、または両方を調整することによって、平面度FDが要件を満たすようにし、
平面度FDが単一ポイント探査誤差PFであり、
第1V字型溝2の2つの溝壁の交線L1を算出し、第2V字型溝3の2つの溝壁の交線L2を算出し、交線L1と交線L2との間の距離LE(空間精度)を測定し、
三次元ホワイトライトスキャナの長手方向の偏差である偏差Eが、運動機構5の直線モータの運動偏差から由来し、理論運動距離と実運動距離との偏差であり、偏差Eが正常の範囲にない場合、運動機構5の直線モータを調整することによって、偏差Eが所定範囲内に要件を満たすようにし、
偏差EがE=|LE−LD|によって算出され、ここで、LDが基準部材の第1V字型溝2と第2V字型溝3との間の実距離であり、
単一ポイント探査誤差PFと長手方向の偏差Eから三次元ホワイトライトスキャナの組み合わせ精度Aが得られ、組み合わせ精度AがA=PF+E*L/LDによって算出され、ここで、Lが三次元ホワイトライトスキャナで測定する実製品である被測定物8の長さである。この式によって、当該三次元ホワイトライトスキャナによる測定製品の測定精度が算出される。
三次元ホワイトライトスキャナ用の基準部材は、長尺型であり、装着や固定用の構造も備える。前記基準部材には、0.009mmの平面度の基準平面1を有する。当該基準平面1には、それぞれ基準部材の両端寄りの第1V字型溝2と第2V字型溝3がさらに設けられている。第1V字型溝2の2つの溝壁の間の交線と第2V字型溝3の2つの溝壁の間の交線とは、前記基準部材の両端の接続線と垂直である。基準部材の両端の接続線の方向は、すなわち基準部材の長手方向である。
基準部材を三次元ホワイトライトスキャナの測定治具6に取り付け、三次元ホワイトライトスキャナを稼動させ、三次元ホワイトライトスキャナのプローブ7によって走査して一組の点群が得られ、走査して得られる点群をソフトウェアによって平面点群とV字型溝点群に区分し、標準ガウスの数学アルゴリズムで点群平面Fを近似し、
点群平面Fの平面度FDを算出し、平面度FDが点群平面F上のすべてのポイントの偏差範囲であり、平面度FDのデータが、三次元ホワイトライトスキャナのプローブ7の採集偏差と、三次元ホワイトライトスキャナの運動機構5の直線運動時のランナウト偏差との2つの偏差から由来し、当該2つの値が機器の性能によって決められ、測定機器の不確実性であり、平面度FDが正常の範囲内にない場合、三次元ホワイトライトスキャナのプローブ7を調整し、または運動機構5を調整し、または両方を調整することによって、平面度FDが要件を満たすようにし、
平面度FDが単一ポイント探査誤差PFであり、
第1V字型溝2の2つの溝壁の交線L1を算出し、第2V字型溝3の2つの溝壁の交線L2を算出し、交線L1と交線L2との間の距離LEを測定し、
三次元ホワイトライトスキャナの長手方向の偏差である偏差Eが、運動機構5の直線モータの運動偏差から由来し、理論運動距離と実運動距離との偏差であり、偏差Eが正常の範囲にない場合、運動機構5の直線モータを調整することによって、偏差Eが所定範囲内に要件を満たすようにし、
偏差EがE=|LE−LD|によって算出され、ここで、LDが基準部材の第1V字型溝2と第2V字型溝3との間の実距離であり、
単一ポイント探査誤差PFと長手方向の偏差Eから三次元ホワイトライトスキャナの組み合わせ精度Aが得られ、組み合わせ精度AがA=PF+E*L/LDによって算出され、ここで、Lが三次元ホワイトライトスキャナで測定する実製品である被測定物8の長さである。この式によって、当該三次元ホワイトライトスキャナによる測定製品の測定精度が算出される。
三次元ホワイトライトスキャナ用の基準部材は、長尺型であり、装着や固定用の構造も備える。前記基準部材には、0.005mmの平面度の基準平面1を有する。当該基準平面1には、それぞれ基準部材の両端寄りの第1V字型溝2と第2V字型溝3がさらに設けられている。第1V字型溝2の2つの溝壁の間の交線と第2V字型溝3の2つの溝壁の間の交線とは、前記基準部材の両端の接続線と垂直である。基準部材の両端の接続線の方向は、すなわち基準部材の長手方向である。
基準部材を三次元ホワイトライトスキャナの測定治具6に取り付け、三次元ホワイトライトスキャナを稼動させ、三次元ホワイトライトスキャナのプローブ7によって走査して一組の点群が得られ、走査して得られる点群をソフトウェアによって平面点群とV字型溝点群に区分し、標準ガウスの数学アルゴリズムで点群平面Fを近似し、
点群平面Fの平面度FDを算出し、平面度FDが点群平面F上のすべてのポイントの偏差範囲であり、平面度FDのデータが、三次元ホワイトライトスキャナのプローブ7の採集偏差と、三次元ホワイトライトスキャナの運動機構5の直線運動時のランナウト偏差との2つの偏差から由来し、当該2つの値が機器の性能によって決められ、測定機器の不確実性であり、平面度FDが正常の範囲内にない場合、三次元ホワイトライトスキャナのプローブ7を調整し、または運動機構5を調整し、または両方を調整することによって、平面度FDが要件を満たすようにし、
平面度FDが単一ポイント探査誤差PFであり、
第1V字型溝2の2つの溝壁の交線L1を算出し、第2V字型溝3の2つの溝壁の交線L2を算出し、交線L1と交線L2との間の距離LEを測定し、
三次元ホワイトライトスキャナの長手方向の偏差である偏差Eが、運動機構5の直線モータの運動偏差から由来し、理論運動距離と実運動距離との偏差であり、偏差Eが正常の範囲にない場合、運動機構5の直線モータを調整することによって、偏差Eが所定範囲内に要件を満たすようにし、
偏差EがE=|LE−LD|によって算出され、ここで、LDが基準部材の第1V字型溝2と第2V字型溝3との間の実距離であり、
単一ポイント探査誤差PFと長手方向の偏差Eから三次元ホワイトライトスキャナの組み合わせ精度Aが得られ、組み合わせ精度AがA=PF+E*L/LDによって算出され、ここで、Lが三次元ホワイトライトスキャナで測定する実製品である被測定物8の長さである。この式によって、当該三次元ホワイトライトスキャナによる測定製品の測定精度が算出される。
(付記1)
三次元ホワイトライトスキャナ用の基準部材であって、
前記基準部材は基準平面を有し、
当該基準平面には、それぞれ前記基準部材の両端寄りの第1V字型溝と第2V字型溝がさらに設けられ、
前記第1V字型溝の2つの溝壁の間の交線と前記第2V字型溝の2つの溝壁の間の交線とは、前記基準部材の両端の接続線、すなわち前記基準部材の長手方向と垂直であることを特徴とする三次元ホワイトライトスキャナ用の基準部材。
前記第1V字型溝の2つの溝壁の間の角度と前記第2V字型溝の2つの溝壁の間の角度とは、130°〜180°であることを特徴とする付記1に記載の三次元ホワイトライトスキャナ用の基準部材。
前記基準平面の平面度は、0.009mm以下であることを特徴とする付記1に記載の三次元ホワイトライトスキャナ用の基準部材。
前記第1V字型溝と前記第2V字型溝との間の前記基準平面には、複数の第3V字型溝が等間隔で分布しており、
前記第1V字型溝とそれに隣接する前記第3V字型溝との間の距離と、前記第2V字型溝とそれに隣接する前記第3V字型溝との間の距離とは、前記第3V字型溝同士の距離に等しいことを特徴とする付記1〜3のいずれか1つに記載の三次元ホワイトライトスキャナ用の基準部材。
前記第1V字型溝と前記第2V字型溝とは同じであり、
前記第3V字型溝と前記第1V字型溝とは同じであり、
前記第3V字型溝同士の距離は、10mmであることを特徴とする付記4に記載の三次元ホワイトライトスキャナ用の基準部材。
前記第1V字型溝と前記第2V字型溝との間の距離は、200mmであり、
前記第1V字型溝の深さと、前記第2V字型溝の深さとは、1mm〜5mmであることを特徴とする付記1、2、3、または5に記載の三次元ホワイトライトスキャナ用の基準部材。
付記1〜6のいずれか1つに記載の三次元ホワイトライトスキャナ用の基準部材を用いた三次元ホワイトライトスキャナ較正方法において、
基準部材を三次元ホワイトライトスキャナの測定治具に取り付け、三次元ホワイトライトスキャナを稼動させ、三次元ホワイトライトスキャナのプローブによって走査して一組の点群が得られ、走査して得られる点群をソフトウェアによって平面点群とV字型溝点群に区分し、標準ガウスの数学アルゴリズムで点群平面Fを近似し、
点群平面Fの平面度FDを算出し、平面度FDが点群平面F上のすべてのポイントの偏差範囲であり、平面度FDのデータが、三次元ホワイトライトスキャナのプローブの採集偏差と、三次元ホワイトライトスキャナの運動機構の直線運動時のランナウト偏差との2つの偏差から由来し、当該2つの値が機器の性能によって決められ、測定機器の不確実性であり、平面度FDが正常の範囲内にない場合、三次元ホワイトライトスキャナのプローブを調整し、または運動機構を調整し、または両方を調整することによって、平面度FDが要件を満たすようにし、
平面度FDが単一ポイント探査誤差PFであり、
第1V字型溝の2つの溝壁の交線L1を算出し、第2V字型溝の2つの溝壁の交線L2を算出し、交線L1と交線L2との間の距離LEを測定し、
三次元ホワイトライトスキャナの長手方向の偏差である偏差Eが、運動機構の直線モータの運動偏差から由来し、理論運動距離と実運動距離との偏差であり、偏差Eが正常の範囲にない場合、運動機構の直線モータを調整することによって、偏差Eが所定範囲内に要件を満たすようにし、
偏差EがE=|LE−LD|によって算出され、ここで、LDが基準部材の第1V字型溝と第2V字型溝との間の実距離であり、
単一ポイント探査誤差PFと長手方向の偏差Eから三次元ホワイトライトスキャナの組み合わせ精度Aが得られ、組み合わせ精度AがA=PF+E*L/LDによって算出され、ここで、Lが三次元ホワイトライトスキャナで測定する実製品である被測定物の長さであることを特徴とする三次元ホワイトライトスキャナ較正方法。
Claims (7)
- 三次元ホワイトライトスキャナ用の基準部材であって、
前記基準部材は基準平面を有し、
当該基準平面には、それぞれ前記基準部材の両端寄りの第1V字型溝と第2V字型溝がさらに設けられ、
前記第1V字型溝の2つの溝壁の間の交線と前記第2V字型溝の2つの溝壁の間の交線とは、前記基準部材の両端の接続線、すなわち前記基準部材の長手方向と垂直であることを特徴とする三次元ホワイトライトスキャナ用の基準部材。 - 前記第1V字型溝の2つの溝壁の間の角度と前記第2V字型溝の2つの溝壁の間の角度とは、130°〜180°であることを特徴とする請求項1に記載の三次元ホワイトライトスキャナ用の基準部材。
- 前記基準平面の平面度は、0.009mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の三次元ホワイトライトスキャナ用の基準部材。
- 前記第1V字型溝と前記第2V字型溝との間の前記基準平面には、複数の第3V字型溝が等間隔で分布しており、
前記第1V字型溝とそれに隣接する前記第3V字型溝との間の距離と、前記第2V字型溝とそれに隣接する前記第3V字型溝との間の距離とは、前記第3V字型溝同士の距離に等しいことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の三次元ホワイトライトスキャナ用の基準部材。 - 前記第1V字型溝と前記第2V字型溝とは同じであり、
前記第3V字型溝と前記第1V字型溝とは同じであり、
前記第3V字型溝同士の距離は、10mmであることを特徴とする請求項4に記載の三次元ホワイトライトスキャナ用の基準部材。 - 前記第1V字型溝と前記第2V字型溝との間の距離は、200mmであり、
前記第1V字型溝の深さと、前記第2V字型溝の深さとは、1mm〜5mmであることを特徴とする請求項1、2、3、または5に記載の三次元ホワイトライトスキャナ用の基準部材。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の三次元ホワイトライトスキャナ用の基準部材を用いた三次元ホワイトライトスキャナ較正方法において、
基準部材を三次元ホワイトライトスキャナの測定治具に取り付け、三次元ホワイトライトスキャナを稼動させ、三次元ホワイトライトスキャナのプローブによって走査して一組の点群が得られ、走査して得られる点群をソフトウェアによって平面点群とV字型溝点群に区分し、標準ガウスの数学アルゴリズムで点群平面Fを近似し、
点群平面Fの平面度FDを算出し、平面度FDが点群平面F上のすべてのポイントの偏差範囲であり、平面度FDのデータが、三次元ホワイトライトスキャナのプローブの採集偏差と、三次元ホワイトライトスキャナの運動機構の直線運動時のランナウト偏差との2つの偏差から由来し、当該2つの値が機器の性能によって決められ、測定機器の不確実性であり、平面度FDが正常の範囲内にない場合、三次元ホワイトライトスキャナのプローブを調整し、または運動機構を調整し、または両方を調整することによって、平面度FDが要件を満たすようにし、
平面度FDが単一ポイント探査誤差PFであり、
第1V字型溝の2つの溝壁の交線L1を算出し、第2V字型溝の2つの溝壁の交線L2を算出し、交線L1と交線L2との間の距離LEを測定し、
三次元ホワイトライトスキャナの長手方向の偏差である偏差Eが、運動機構の直線モータの運動偏差から由来し、理論運動距離と実運動距離との偏差であり、偏差Eが正常の範囲にない場合、運動機構の直線モータを調整することによって、偏差Eが所定範囲内に要件を満たすようにし、
偏差EがE=|LE−LD|によって算出され、ここで、LDが基準部材の第1V字型溝と第2V字型溝との間の実距離であり、
単一ポイント探査誤差PFと長手方向の偏差Eから三次元ホワイトライトスキャナの組み合わせ精度Aが得られ、組み合わせ精度AがA=PF+E*L/LDによって算出され、ここで、Lが三次元ホワイトライトスキャナで測定する実製品である被測定物の長さであることを特徴とする三次元ホワイトライトスキャナ較正方法。
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