JP2764103B2 - アナログ測定プローブの使用方法および位置決め装置 - Google Patents
アナログ測定プローブの使用方法および位置決め装置Info
- Publication number
- JP2764103B2 JP2764103B2 JP62252649A JP25264987A JP2764103B2 JP 2764103 B2 JP2764103 B2 JP 2764103B2 JP 62252649 A JP62252649 A JP 62252649A JP 25264987 A JP25264987 A JP 25264987A JP 2764103 B2 JP2764103 B2 JP 2764103B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- probe
- measurement
- readings
- point
- test object
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/002—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
- G01B11/005—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates coordinate measuring machines
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
- G01B21/04—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
- G01B21/042—Calibration or calibration artifacts
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は工作機械、座標測定機（CMM）又は検査ロボ
ットの如き位置決め装置における加工片の寸法を測定す
るためのアナログプローブの使用方法および位置決め装
置に関するものである。本発明は特に（これに限定され
ることはないが）、単一の測定軸線を有しているプロー
ブ、例えば光ビームを加工片から検出器に反射させる光
学的なアナログプローブの使用法に適用することができ
る。なお、ここにいう「アナログプローブ」とは、トリ
ガ出力とは別の、表面からの距離に比例する出力を与え
るプローブのことであり、その出力は実際上アナログ的
というよりもむしろディジタル的なものである。 ［従来の技術］ 工作機械又はCMMの如き位置決め装置の可動アームに
取付けるアナログプローブは周知のものである。位置決
め装置のアームは、プローブが加工片と表面−感知関係
にもたらされるように移動させる。ついで位置決め装置
からアームにて支承されるプローブの位置に関する測定
読取値を求め、かつこれにプローブの出力を加算するこ
とによってプローブ接触個所における加工片の表面位置
を決定する。通常は、位置決め装置の読取値によって示
されるアームの位置と、プローブ出力がゼロである時に
プローブによって感知される表面の位置（プローブの零
出力位置）との間の何らかの差異（「プローブオフセッ
ト」）を考慮して、上記加算結果に予じめ定めたオフセ
ット値も加算する。このオフセット値はある１つ又は複
数の固定基準面を感知することによって予じめ決定す
る。 従来のアナログプローブには、プローブを加工片（ワ
ークピース）の表面に接触させ、しかもトランスジュー
サ（直線可変変位トランスジューサの如き）を用いて、
プローブ本体に対する表面−接触プローブスタイラスの
変位量を示す出力を発生させるものがある。他の従来の
アナロクプローブは、ワークピースの表面から検出器上
に光ビームを反射させ、つぎにこの検出器がプローブか
ら表面までの距離に応じた出力を発生するようにした光
学的に作動させるものである。いずれの場合にも、プロ
ーブの出力はそのプローブの軸線（「測定軸線」）に沿
う距離を示す。 工作機械及びCMMによっては、プローブをその軸線が
装置のＸ、Ｙ又はＺ測定軸線と平行となるように、それ
ら装置のアームに取付けるようにしたものがある。この
場合には、加工片の表面位置を測定するのに、上述した
ように装置のＸ、Ｙ又はＺ方向の測定読取値にプローブ
の出力を単に加算するだけである。この加算は通常装置
の一部を成し、しかもその作動を制御すべくプログラム
したコンピュータによって行なう。他の工作機械及びCM
Mでは、プローブをこれら装置のＸ、Ｙ又はＺ軸線に平
行に取付けずに、コンピュータにこのこと（斜めの取付
け）を許容させるようにしている。このコンピュータ
は、プローブ出力を装置の読取値に加算する前にプロー
ブ出力に「方向余弦」を掛ける（乗算する）ことにより
上述したようなことを許容させる。コンピュータには装
置各Ｘ、Ｙ及びＺ軸線に対してこのような方向余弦を記
憶させてあり、この方向余弦とはプローブ測定軸線と装
置の各Ｘ、Ｙ又はＺ軸線との間の余弦角度（即ち、cos
θ）のことである。装置の軸線に対して多数の予定した
角度の内のいずれもの角度とすることのできるヘッドを
介してプローブを装置のアームに取付ける場合には、コ
ンピュータにそのような各角度に対する一組の方向余弦
を記憶させる。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかし、これら２つのケースの内の最初の方のケース
で、プローブ測定軸線が装置のＸ、Ｙ又はＺ軸線と意図
したように正確に平行に整列しない場合には、得られる
測定値に誤差が含まれる。２番目のケースでは、装置の
該当するＸ、Ｙ又はＺ軸線に対するプローブ測定軸線の
意図した、又は仮定の角度（θ）に基づいて方向余弦
（cosθ）が計算されるので、プローブ測定軸線をかか
る意図した角度に正確に整列させなければ同様に誤差を
まねくことになる。このような誤整列は、例えばプロー
ブの製造公差及び装置のアームへのプローブの取付方に
より生じたりする。 そこで、本発明の目的は、上述した誤差を部分的に、
又は全体的に補正するのに使用し得るある値、又は複数
の値を発生させるためにアナログプローブを基準化する
アナログ測定プローブの使用方法および位置決め装置を
提供することにある。 ［問題点を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明は、位置決
め装置においてアナログ測定プローブを使用する方法に
あって、プローブから物体の表面までのプローブの測定
軸線に沿う距離がプローブの測定範囲内にあるときに、
プローブは距離を示す出力を有し、位置決め装置は物体
に対してプローブを移動させるための手段と、装置の少
なくとも１つの測定軸線に対するプローブの位置の読取
値を求めるための位置決め手段とを有し、テスト物体に
対してプローブを複数の表面−感知位置に移動させ、か
つ位置決め手段を用いてプローブ位置についての第１及
び第２組の読取値を求め、これら各組内の読取値をテス
ト物体の異なる表面位置に関連するものとすると共に、
読取値を、テスト物体の基準点の位置を決定するのに十
分なものとし、プローブがその測定範囲内のほぼ第１点
にあることをプローブ出力が示す場合に第１組の各読取
値を求め、かつプローブがその測定範囲内のほぼ第２点
にあることをプローブ出力が示す場合に第２組の各読取
値を求める工程と、第１組の読取値からテスト物体の基
準点についての第１測定位置と、第２組の読取値からテ
スト物体の基準点についての第２測定位置とを決定する
工程と、第１及び第２測定位置からプローブ出力を補正
するのに用いる補正ファクタ（補正係数）を導出する工
程とを具えたことを特徴とするアナログ測定プローブの
使用方法にある。 さらに本発明は、アナログ測定プローブからある物体
の表面までの該プローブの測定軸線に沿う距離がプロー
ブの測定範囲内にある場合に、距離を示す出力を呈する
アナログ測定プローブと、物体に対してプローブを移動
させるための手段と、位置決め装置の少なくとも１つの
測定軸線に対するプローブの位置の読取値を求めるため
の位置決め手段と、上述した方法を実施するための手段
とを含むことを特徴とする位置決め装置にある。 位置決め装置は３つの直交する測定軸線を有し、しか
も読取値がプローブの３次元位置となるようにするのが
好適である。ついで、上述した方法の工程（Ｃ）にて導
出される補正ファクタは位置決め装置の各測定軸線に対
する方向余弦とするのが好適である。テスト物体は球面
を有するのが好ましく、またテスト物体の基準点は球体
の中心とするのが好適である。 ［実施例］ 本発明の好適例を図面を参照して実施例につき説明す
る。 第１図を参照するに、１にて総称する座標測定機は測
定機制御コンピュータ４の制御下にてテーブル３に対し
て三次元方向Ｘ、Ｙ、Ｚに移動するアーム部材２を具え
ている。三次元方向への移動は各モータ5X,5Y,5Zによっ
て行われる。測定機１は測定機測定系を装備しており、
この測定系はスケール7Y,7Zを共働してコンピュータ４
にアーム２の位置に関するＹ及びＺ成分を供給するセン
サ8Y,8Zと、Ｘ成分に対する同様なセンサ8X及びスケー
ル7X（図示せず）とを具えている。テーブル３に取付け
られた加工片14の位置は、ある基準点に対するアーム２
の位置によって測定機測定系により測定することがで
き、この測定にはアーム２に固着したアナログ式の位置
感知プローブ９を使用する。このプローブ９はプローブ
測定系６を有しており、これにより所定寸法範囲内でア
ーム２に対する加工片14の表面14A上のある点の位置を
決定する。 従って、測定機測定系はアーム２を表面14Aに対して
所定位置に動かすのに用いることができ、また、プロー
ブ測定系は表面の実際の位置が所定位置からどれだけず
れているのか、如何なる誤差（正又は負）をも指示する
のに用いることができる。コンピュータ４はこの正又は
負の誤差を測定機測定系の読取値に加えて、真の位置を
指示する。これらの動作は所望な測定が全て行われるま
でコンピュータ４の制御下の測定サイクルにて繰返され
る。 第１図には、プローブ９の測定軸線12Aを三次元にお
ける複数の方向のいずれかに向けることのできるように
コンピュータ４の制御下にて割出しすることのできる電
動式プローブヘッド19も示してある。これはプローブ使
用上の融通性を向上させるために随意選択し得るもので
ある。 第１〜３図を参照するに、プローブ９は光入射ビーム
12を発生する赤外レーザ光源11を収容するハウジング10
と、入射ビームを幅狭ビーム12Bに収束させるレンズ13
とを具えている。ハウジング10は部材２に固着する。加
工片14の表面14Aの種々の相対位置を14A1,14A2,14A3に
て示してある。部材２の移動中に幅狭ビーム12Bが表面1
4Aに当ると、この表面は小さなスポット12Cで照らされ
る。ハウジング10は、スポット12Cをトランスジューサ1
7の光感応面16に結像させて、そこにスポット12Dを形成
するレンズ15も具えている。プローブ９が軸線12Aの方
向に移動すると、スポット12Dの位置は関連する表面位
置14A1,14A2,14A3に対応するスポット位置12D1,12D2,12
D3間にて変化する。スポット12Dはトランスジューサ17
の電極16A,16Bに光−電流を発生させる。これにて得ら
れる（電極16A,16Bに接続した各線A,Bにおける）電流I
A,IBの相対的な大きさは部材２と表面14Aとの相対位置
の目安となり、これは国際公開公報第WO87/01886号に記
載されているように決定することができる。プローブ測
定系６は、要求される時には常に測定機制御コンピュー
タ４によってその要求に応じられるように、そのコンピ
ュータに従って出力を与えるべく整えられている。 ここまでに述べたように、測定機は従来のものに似て
いる。そこで、プローブの測定軸線12Aの起り得る誤整
列を許容させるためにプローブ９を基準化する新規な方
法につき説明する。上述したように、電動式ヘッド19が
所定位置にある場合の測定機のX,Y及びＺ軸線に対する
軸線12Aの実際の整列位置は、予測した理論的な整列位
置に正確に等しくすることはできない。これがため、測
定サイクルにおけるある適当な時点又は複数の時点に
て、測定サイクルに用いる電動式ヘッドの各割出し位置
に対してつぎのような基準化方法を始める。電動式ヘッ
ドを省いて、プローブ９をアーム２に直接取付けたとし
てもプローブ測定軸線12Aは測定機のＺ軸線（又は場合
によってはＸあるいはＹ軸線）と正確に整列させること
ができないので、測定サイクルにはつぎのような基準化
方法を少なくとも１度は用いる。 第４図を参照するに、プローブ基準化方法を実行する
ためのプログラムが測定機制御コンピュータに備えられ
ている。このプログラムの第１ステップ20はプローブ９
の出力範囲におけるある点を選択して、その点を第１ト
リガ点としての役目をさせることにある。この点はプロ
ーブの測定範囲の一端に近づけるべき点であり、その点
は例えば第３図に示した点12D2に対応させることができ
る。プローブの測定範囲が第６図の矢印間に示したMRの
ような範囲である場合には、その選択されたトリガ点を
この範囲の一端に近い点D2とすることができる。 つぎのステップ22ではコンピュータ４がモータ5X,5Y,
5Zを駆動して、測定機のテーブル３上の都合の良い位置
に設けてあるテスト球体38の表面上の任意に選定した点
とプローブ９を表面−感知関係に持たらすようにする。
球体38における表面の点は必ずしも極めて正確に選定す
る必要はなく、実際上プローブを未だ基準化してないか
ら高精度に選定することは困難である。 ステップ24では、プローブの出力範囲のトリガ点D2に
あるべき球体の表面を示すプローブ出力とともにコンピ
ュータは測定機軸線センサ8X,8Y,8ZからＸ、Ｙ及びＺ座
標を求める。これは適当なサブルーチンによって行わ
れ、３つの可能なサブルーチンについては第７〜９図に
つき下記に説明する。ついでステップ22を繰返してプロ
ーブを球体の表面上の別の任意の選定点に動かし、その
新規の点のＸ、Ｙ及びＺ座標をステップ24を繰返して同
じように求める。この過程は少なくとも４つで一組を成
す斯様な点の座標が求まるまで繰返す（ステップ26）。
これら４つの点を第６図の概略図に小さな円で囲んだ参
照番号40にて示す点にて表してあり、また第６図ではこ
れらの点を同一平面にあるように示してあるが、これは
実際にはそうでない。 ４つの点40からのＸ、Ｙ及びＺ座標データは、基準点
を成すテスト球体38の中心位置をコンピュータ４が計算
するのに十分である。この計算はステップ28にて行な
う。この目的のためのアルゴリズムは周知である。テス
ト物体を球体とする場合に、４点はかかる計算を行なえ
る最小の数であると評価される。しかし、所要に応じ４
点以上とすることによって精度を向上させることができ
る。さらに、球体は非常に使いよいから、球体をテスト
球体として用いるのが好適であるが、他の正規の形状を
したテスト物体を用いて、これにて十分な数の点の座標
を求めて、その物体の適当な基準点を十分に規定するこ
ともできる。ステップ28にて計算されるような球体38の
中心基準点を第６図に参照番号42にて示してあるも、こ
れは球体の真の中心点ではない。これは測定機のＸ、Ｙ
及びＺ座標がプローブそのものによって誘起される測定
オフセットを考慮していないからである。 ついで全過程を繰返し（ステップ30）、第６図の球体
38の表面に小さな×印にて示す他の組の４つ以上の点44
の座標を求め、かつ他の中心基準点46を計算する。しか
し、今回の座標はステップ32にて選択したプローブの測
定範囲MRにおける別のトリガ点にて求められる。この第
２トリガ点は、第１トリガ点に対しプローブ測定範囲の
反対側の端部に近づけるのが好適であり、この第２トリ
ガ点は例えば点12D3（第３図）に対応する点D3（第６
図）とすることができる。 このようにして計算した中心基準点46も球体の真の中
心点ではない。その理由は、プローブは３方向Ｘ、Ｙ及
びＺにオフセットしているからである。しかし、第６図
を参照するに中心点46から中心点42までのベクトルは必
然的に点D2から点D3までのベクトルと同じ大きさとな
り、しかもそれに平行となる。このことからして、かか
るベクトルはプローブの如何なる誤整列にも、またこの
プローブの取付配置にも無関係にプローブの真の測定軸
線12Aに平行となる。 従って、プログラムのステップ34ではコンピュータ４
がかかるベクトルのディテール（即ち測定機の各Ｘ、Ｙ
及びＺ軸線に対するベクトルの角度θを）計算し、かつ
ステップ36ではコンピュータ４が対応する角度θの余弦
であるこれらの各軸線に対する方向余弦を計算し、かつ
記憶する。 なお、記憶させた方向余弦は必要に応じ固定のＸ、Ｙ
及びＺ基準面を用いる全く慣例のプローブ基準化操作に
てアーム２に対するプローブの零出力位置のＸ、Ｙ及び
Ｚ座標のオフセットを計算するのに用いることができ
る。これらのプローブオフセットは測定機のＸ、Ｙ及び
Ｚ座標の読取値が必然的にプローブの零出力位置を示さ
ずに、むしろその点からある固定のオフセットを有する
点を示すと云うことを許容する。このような慣例の基準
化操作は、以前用いたような理論的に仮定される方向余
弦よりもむしろ、測定された方向余弦を用いることによ
り一層正確となる。しかし、テスト球体38の中心の真の
位置を適切な基準点とすれば、コンピュータ４がプロー
ブオフセットを計算するのに十分なデータを既に有して
いるので斯様な追加的なプローブオフセット基準化ステ
ップは不必要であることは明らかである。プローブの測
定範囲の零点に関するＸ、Ｙ、Ｚ方向のオフセットはテ
スト球体38の真の中心点に対応し、これらのオフセット
はD2及び／又はD3（即ち選択したトリガ点）における既
知のプローブ出力値と、記憶させてある方向余弦とを用
いて点42、46の一方又は双方の測定してあるＸ、Ｙ、Ｚ
座標から導出することができる。これはプログラムのス
テップ37にて行われ、かつプローブのＸ、Ｙ及びＺ方向
のオフセットが記憶される。 加工片（ワークピース）14を測定するプローブ及び測
定機のその後の使用では、コンピュータによってプロー
ブを加工片と感知関係にもたらして、測定機のＸ、Ｙ及
びＺ座標及びプローブ出力を読取る。ついで補正Ｘ座標
を得るために、コンピュータはプローブ出力に記憶済み
のＸ軸線に対する方向余弦を乗算させる。つぎにその結
果に測定機が示したＸ座標及び記憶済みのプローブのＸ
方向のオフセットを加える。補正Ｙ及びＺ座標も同様に
して得られる。 第５図は第４図のプログラムの変形例を示す。ここで
はコンピュータがそれぞれステップ24−１及び24−２に
て点40の座標を点44の座標と交互に求める。従って、対
応する点は球体の表面上のほぼ同じ位置となる。ついで
球体の２つの中心基準点42、46の位置を双方の組の座標
をすべて求めた後に計算する（ステップ28）。他の点で
は第５図のプログラムのステップは第４図のものに似て
おり、同一機能を果すステップには同一参照番号を用い
て示してあるから、説明は省略する。第５図の方法の利
点は、プローブの移動が少なくて済むため、プローブの
基準化を一層迅速に行なうことができると云うことにあ
る。 第７図は選択したプローブトリガ点におけるＸ、Ｙ及
びＺ座標を求める簡単なサブルーチンを示す（第４及び
５図のステップ24、24−１、又は24−２）。ステップ50
では、コンピュータがプローブを球体の表面の方へと動
かす。これはプローブ出力が選択トリガ点に等しくなる
か、又はそれを越えるまで継続させ、その時点にコンピ
ュータはセンサ8X、8Y、及び8ZのＸ、Ｙ及びＺ出力をラ
ッチして、記録する（ステップ54）。 しかし、この簡単な方法ではＸ、Ｙ及びＺ座標をラッ
チする時点にプローブがまだ動いているために不正確さ
をまねくことになる。トリガ点に達したことを検出し、
しかも座標をラッチするのにある程度の時間がかかるた
め、プローブの僅かなオーバーシュートが余儀なくされ
る。第８図は第７図の変形としての同様なサブルーチン
を示したものであるが、この第８図の場合にはかかるオ
ーバーシュートを補償するためにステップ56を追加す
る。この補償は、ラッチングをする前に固有の遅延量に
対する或る値を想定し、関連する方向におけるプローブ
の速度成分に対する或る値を想定し、かつプローブの意
図した方位からのプローブ測定軸線の誤整列がないもの
としてＸ、Ｙ及びＺ方向の各々に対して計算する（従っ
て、理論的に導出した方向余弦をこの計算に用いること
ができる）。或いは又、測定機をトリガ点付近で停止さ
せて、測定機のＸ、Ｙ及びＺ座標の読取及びプローブ出
力の読取を正確に行なえるようにして、ラッチングステ
ップ56を実行させ、かつこの補償ステップ56に理論的に
導出した方向余弦を用いて、プローブトリガ点における
Ｘ、Ｙ及びＺに対する近似値を計算することもできる。
しかし、いずれの方法も過程法をとるものであり、これ
がため得られる結果は、多くの目的には有効であり、し
かも全く補償を行なわないよりも優れてはいるが、本当
に要求される補償値の第１近似値に過ぎない。 これがため、さらに良好な他のサブルーチンを第９図
に示す。ここで、ステップ50−１及び52は最初は第７図
のステップ50及び52と同じように作動し、プローブをト
リガ点に達するまで球体の方へと動かす。しかし、つぎ
にこのプローブ移動方向を反転させ、このプローブ移動
過程をゆっくりした速度で繰返し、これは究極的にトリ
ガ点が如何なるオーバーシュートをも無視し得ると云う
確信を得ることができる十分遅い速度に達するまで繰返
す（ステップ58及び60）。ついでＸ、Ｙ及びＺ座標を前
述したようにラッチする（ステップ54）。通常は約３回
（順方向、逆方向、ついで再び順方向）この過程を繰返
すのが適当である。 第７〜９図はトリガ点D2及びD3の検出にソフトウェア
を使用する例である。しかし、何故これらのトリガ点を
ハードウェアによって検出できないのかは（費用は嵩む
と云う以外には）理由がない。プローブ測定系６に適当
なスレッショールド検出器を設けて、コンピュータで
Ｘ、Ｙ及びＺ座標をラッチさせるべく、このコンピュー
タを作動させることができる。 上述した所ではCMMについて本発明の方法を説明した
が、点検ロボットを含む他の位置決め装置及び旋盤の如
き工作機械におけるアナログプローブ又は２つ、３つ或
いはそれ以上の移動軸線を有するマシーニングセンタを
基準化するのにも同じ方法を用いることができる。
ットの如き位置決め装置における加工片の寸法を測定す
るためのアナログプローブの使用方法および位置決め装
置に関するものである。本発明は特に（これに限定され
ることはないが）、単一の測定軸線を有しているプロー
ブ、例えば光ビームを加工片から検出器に反射させる光
学的なアナログプローブの使用法に適用することができ
る。なお、ここにいう「アナログプローブ」とは、トリ
ガ出力とは別の、表面からの距離に比例する出力を与え
るプローブのことであり、その出力は実際上アナログ的
というよりもむしろディジタル的なものである。 ［従来の技術］ 工作機械又はCMMの如き位置決め装置の可動アームに
取付けるアナログプローブは周知のものである。位置決
め装置のアームは、プローブが加工片と表面−感知関係
にもたらされるように移動させる。ついで位置決め装置
からアームにて支承されるプローブの位置に関する測定
読取値を求め、かつこれにプローブの出力を加算するこ
とによってプローブ接触個所における加工片の表面位置
を決定する。通常は、位置決め装置の読取値によって示
されるアームの位置と、プローブ出力がゼロである時に
プローブによって感知される表面の位置（プローブの零
出力位置）との間の何らかの差異（「プローブオフセッ
ト」）を考慮して、上記加算結果に予じめ定めたオフセ
ット値も加算する。このオフセット値はある１つ又は複
数の固定基準面を感知することによって予じめ決定す
る。 従来のアナログプローブには、プローブを加工片（ワ
ークピース）の表面に接触させ、しかもトランスジュー
サ（直線可変変位トランスジューサの如き）を用いて、
プローブ本体に対する表面−接触プローブスタイラスの
変位量を示す出力を発生させるものがある。他の従来の
アナロクプローブは、ワークピースの表面から検出器上
に光ビームを反射させ、つぎにこの検出器がプローブか
ら表面までの距離に応じた出力を発生するようにした光
学的に作動させるものである。いずれの場合にも、プロ
ーブの出力はそのプローブの軸線（「測定軸線」）に沿
う距離を示す。 工作機械及びCMMによっては、プローブをその軸線が
装置のＸ、Ｙ又はＺ測定軸線と平行となるように、それ
ら装置のアームに取付けるようにしたものがある。この
場合には、加工片の表面位置を測定するのに、上述した
ように装置のＸ、Ｙ又はＺ方向の測定読取値にプローブ
の出力を単に加算するだけである。この加算は通常装置
の一部を成し、しかもその作動を制御すべくプログラム
したコンピュータによって行なう。他の工作機械及びCM
Mでは、プローブをこれら装置のＸ、Ｙ又はＺ軸線に平
行に取付けずに、コンピュータにこのこと（斜めの取付
け）を許容させるようにしている。このコンピュータ
は、プローブ出力を装置の読取値に加算する前にプロー
ブ出力に「方向余弦」を掛ける（乗算する）ことにより
上述したようなことを許容させる。コンピュータには装
置各Ｘ、Ｙ及びＺ軸線に対してこのような方向余弦を記
憶させてあり、この方向余弦とはプローブ測定軸線と装
置の各Ｘ、Ｙ又はＺ軸線との間の余弦角度（即ち、cos
θ）のことである。装置の軸線に対して多数の予定した
角度の内のいずれもの角度とすることのできるヘッドを
介してプローブを装置のアームに取付ける場合には、コ
ンピュータにそのような各角度に対する一組の方向余弦
を記憶させる。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかし、これら２つのケースの内の最初の方のケース
で、プローブ測定軸線が装置のＸ、Ｙ又はＺ軸線と意図
したように正確に平行に整列しない場合には、得られる
測定値に誤差が含まれる。２番目のケースでは、装置の
該当するＸ、Ｙ又はＺ軸線に対するプローブ測定軸線の
意図した、又は仮定の角度（θ）に基づいて方向余弦
（cosθ）が計算されるので、プローブ測定軸線をかか
る意図した角度に正確に整列させなければ同様に誤差を
まねくことになる。このような誤整列は、例えばプロー
ブの製造公差及び装置のアームへのプローブの取付方に
より生じたりする。 そこで、本発明の目的は、上述した誤差を部分的に、
又は全体的に補正するのに使用し得るある値、又は複数
の値を発生させるためにアナログプローブを基準化する
アナログ測定プローブの使用方法および位置決め装置を
提供することにある。 ［問題点を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明は、位置決
め装置においてアナログ測定プローブを使用する方法に
あって、プローブから物体の表面までのプローブの測定
軸線に沿う距離がプローブの測定範囲内にあるときに、
プローブは距離を示す出力を有し、位置決め装置は物体
に対してプローブを移動させるための手段と、装置の少
なくとも１つの測定軸線に対するプローブの位置の読取
値を求めるための位置決め手段とを有し、テスト物体に
対してプローブを複数の表面−感知位置に移動させ、か
つ位置決め手段を用いてプローブ位置についての第１及
び第２組の読取値を求め、これら各組内の読取値をテス
ト物体の異なる表面位置に関連するものとすると共に、
読取値を、テスト物体の基準点の位置を決定するのに十
分なものとし、プローブがその測定範囲内のほぼ第１点
にあることをプローブ出力が示す場合に第１組の各読取
値を求め、かつプローブがその測定範囲内のほぼ第２点
にあることをプローブ出力が示す場合に第２組の各読取
値を求める工程と、第１組の読取値からテスト物体の基
準点についての第１測定位置と、第２組の読取値からテ
スト物体の基準点についての第２測定位置とを決定する
工程と、第１及び第２測定位置からプローブ出力を補正
するのに用いる補正ファクタ（補正係数）を導出する工
程とを具えたことを特徴とするアナログ測定プローブの
使用方法にある。 さらに本発明は、アナログ測定プローブからある物体
の表面までの該プローブの測定軸線に沿う距離がプロー
ブの測定範囲内にある場合に、距離を示す出力を呈する
アナログ測定プローブと、物体に対してプローブを移動
させるための手段と、位置決め装置の少なくとも１つの
測定軸線に対するプローブの位置の読取値を求めるため
の位置決め手段と、上述した方法を実施するための手段
とを含むことを特徴とする位置決め装置にある。 位置決め装置は３つの直交する測定軸線を有し、しか
も読取値がプローブの３次元位置となるようにするのが
好適である。ついで、上述した方法の工程（Ｃ）にて導
出される補正ファクタは位置決め装置の各測定軸線に対
する方向余弦とするのが好適である。テスト物体は球面
を有するのが好ましく、またテスト物体の基準点は球体
の中心とするのが好適である。 ［実施例］ 本発明の好適例を図面を参照して実施例につき説明す
る。 第１図を参照するに、１にて総称する座標測定機は測
定機制御コンピュータ４の制御下にてテーブル３に対し
て三次元方向Ｘ、Ｙ、Ｚに移動するアーム部材２を具え
ている。三次元方向への移動は各モータ5X,5Y,5Zによっ
て行われる。測定機１は測定機測定系を装備しており、
この測定系はスケール7Y,7Zを共働してコンピュータ４
にアーム２の位置に関するＹ及びＺ成分を供給するセン
サ8Y,8Zと、Ｘ成分に対する同様なセンサ8X及びスケー
ル7X（図示せず）とを具えている。テーブル３に取付け
られた加工片14の位置は、ある基準点に対するアーム２
の位置によって測定機測定系により測定することがで
き、この測定にはアーム２に固着したアナログ式の位置
感知プローブ９を使用する。このプローブ９はプローブ
測定系６を有しており、これにより所定寸法範囲内でア
ーム２に対する加工片14の表面14A上のある点の位置を
決定する。 従って、測定機測定系はアーム２を表面14Aに対して
所定位置に動かすのに用いることができ、また、プロー
ブ測定系は表面の実際の位置が所定位置からどれだけず
れているのか、如何なる誤差（正又は負）をも指示する
のに用いることができる。コンピュータ４はこの正又は
負の誤差を測定機測定系の読取値に加えて、真の位置を
指示する。これらの動作は所望な測定が全て行われるま
でコンピュータ４の制御下の測定サイクルにて繰返され
る。 第１図には、プローブ９の測定軸線12Aを三次元にお
ける複数の方向のいずれかに向けることのできるように
コンピュータ４の制御下にて割出しすることのできる電
動式プローブヘッド19も示してある。これはプローブ使
用上の融通性を向上させるために随意選択し得るもので
ある。 第１〜３図を参照するに、プローブ９は光入射ビーム
12を発生する赤外レーザ光源11を収容するハウジング10
と、入射ビームを幅狭ビーム12Bに収束させるレンズ13
とを具えている。ハウジング10は部材２に固着する。加
工片14の表面14Aの種々の相対位置を14A1,14A2,14A3に
て示してある。部材２の移動中に幅狭ビーム12Bが表面1
4Aに当ると、この表面は小さなスポット12Cで照らされ
る。ハウジング10は、スポット12Cをトランスジューサ1
7の光感応面16に結像させて、そこにスポット12Dを形成
するレンズ15も具えている。プローブ９が軸線12Aの方
向に移動すると、スポット12Dの位置は関連する表面位
置14A1,14A2,14A3に対応するスポット位置12D1,12D2,12
D3間にて変化する。スポット12Dはトランスジューサ17
の電極16A,16Bに光−電流を発生させる。これにて得ら
れる（電極16A,16Bに接続した各線A,Bにおける）電流I
A,IBの相対的な大きさは部材２と表面14Aとの相対位置
の目安となり、これは国際公開公報第WO87/01886号に記
載されているように決定することができる。プローブ測
定系６は、要求される時には常に測定機制御コンピュー
タ４によってその要求に応じられるように、そのコンピ
ュータに従って出力を与えるべく整えられている。 ここまでに述べたように、測定機は従来のものに似て
いる。そこで、プローブの測定軸線12Aの起り得る誤整
列を許容させるためにプローブ９を基準化する新規な方
法につき説明する。上述したように、電動式ヘッド19が
所定位置にある場合の測定機のX,Y及びＺ軸線に対する
軸線12Aの実際の整列位置は、予測した理論的な整列位
置に正確に等しくすることはできない。これがため、測
定サイクルにおけるある適当な時点又は複数の時点に
て、測定サイクルに用いる電動式ヘッドの各割出し位置
に対してつぎのような基準化方法を始める。電動式ヘッ
ドを省いて、プローブ９をアーム２に直接取付けたとし
てもプローブ測定軸線12Aは測定機のＺ軸線（又は場合
によってはＸあるいはＹ軸線）と正確に整列させること
ができないので、測定サイクルにはつぎのような基準化
方法を少なくとも１度は用いる。 第４図を参照するに、プローブ基準化方法を実行する
ためのプログラムが測定機制御コンピュータに備えられ
ている。このプログラムの第１ステップ20はプローブ９
の出力範囲におけるある点を選択して、その点を第１ト
リガ点としての役目をさせることにある。この点はプロ
ーブの測定範囲の一端に近づけるべき点であり、その点
は例えば第３図に示した点12D2に対応させることができ
る。プローブの測定範囲が第６図の矢印間に示したMRの
ような範囲である場合には、その選択されたトリガ点を
この範囲の一端に近い点D2とすることができる。 つぎのステップ22ではコンピュータ４がモータ5X,5Y,
5Zを駆動して、測定機のテーブル３上の都合の良い位置
に設けてあるテスト球体38の表面上の任意に選定した点
とプローブ９を表面−感知関係に持たらすようにする。
球体38における表面の点は必ずしも極めて正確に選定す
る必要はなく、実際上プローブを未だ基準化してないか
ら高精度に選定することは困難である。 ステップ24では、プローブの出力範囲のトリガ点D2に
あるべき球体の表面を示すプローブ出力とともにコンピ
ュータは測定機軸線センサ8X,8Y,8ZからＸ、Ｙ及びＺ座
標を求める。これは適当なサブルーチンによって行わ
れ、３つの可能なサブルーチンについては第７〜９図に
つき下記に説明する。ついでステップ22を繰返してプロ
ーブを球体の表面上の別の任意の選定点に動かし、その
新規の点のＸ、Ｙ及びＺ座標をステップ24を繰返して同
じように求める。この過程は少なくとも４つで一組を成
す斯様な点の座標が求まるまで繰返す（ステップ26）。
これら４つの点を第６図の概略図に小さな円で囲んだ参
照番号40にて示す点にて表してあり、また第６図ではこ
れらの点を同一平面にあるように示してあるが、これは
実際にはそうでない。 ４つの点40からのＸ、Ｙ及びＺ座標データは、基準点
を成すテスト球体38の中心位置をコンピュータ４が計算
するのに十分である。この計算はステップ28にて行な
う。この目的のためのアルゴリズムは周知である。テス
ト物体を球体とする場合に、４点はかかる計算を行なえ
る最小の数であると評価される。しかし、所要に応じ４
点以上とすることによって精度を向上させることができ
る。さらに、球体は非常に使いよいから、球体をテスト
球体として用いるのが好適であるが、他の正規の形状を
したテスト物体を用いて、これにて十分な数の点の座標
を求めて、その物体の適当な基準点を十分に規定するこ
ともできる。ステップ28にて計算されるような球体38の
中心基準点を第６図に参照番号42にて示してあるも、こ
れは球体の真の中心点ではない。これは測定機のＸ、Ｙ
及びＺ座標がプローブそのものによって誘起される測定
オフセットを考慮していないからである。 ついで全過程を繰返し（ステップ30）、第６図の球体
38の表面に小さな×印にて示す他の組の４つ以上の点44
の座標を求め、かつ他の中心基準点46を計算する。しか
し、今回の座標はステップ32にて選択したプローブの測
定範囲MRにおける別のトリガ点にて求められる。この第
２トリガ点は、第１トリガ点に対しプローブ測定範囲の
反対側の端部に近づけるのが好適であり、この第２トリ
ガ点は例えば点12D3（第３図）に対応する点D3（第６
図）とすることができる。 このようにして計算した中心基準点46も球体の真の中
心点ではない。その理由は、プローブは３方向Ｘ、Ｙ及
びＺにオフセットしているからである。しかし、第６図
を参照するに中心点46から中心点42までのベクトルは必
然的に点D2から点D3までのベクトルと同じ大きさとな
り、しかもそれに平行となる。このことからして、かか
るベクトルはプローブの如何なる誤整列にも、またこの
プローブの取付配置にも無関係にプローブの真の測定軸
線12Aに平行となる。 従って、プログラムのステップ34ではコンピュータ４
がかかるベクトルのディテール（即ち測定機の各Ｘ、Ｙ
及びＺ軸線に対するベクトルの角度θを）計算し、かつ
ステップ36ではコンピュータ４が対応する角度θの余弦
であるこれらの各軸線に対する方向余弦を計算し、かつ
記憶する。 なお、記憶させた方向余弦は必要に応じ固定のＸ、Ｙ
及びＺ基準面を用いる全く慣例のプローブ基準化操作に
てアーム２に対するプローブの零出力位置のＸ、Ｙ及び
Ｚ座標のオフセットを計算するのに用いることができ
る。これらのプローブオフセットは測定機のＸ、Ｙ及び
Ｚ座標の読取値が必然的にプローブの零出力位置を示さ
ずに、むしろその点からある固定のオフセットを有する
点を示すと云うことを許容する。このような慣例の基準
化操作は、以前用いたような理論的に仮定される方向余
弦よりもむしろ、測定された方向余弦を用いることによ
り一層正確となる。しかし、テスト球体38の中心の真の
位置を適切な基準点とすれば、コンピュータ４がプロー
ブオフセットを計算するのに十分なデータを既に有して
いるので斯様な追加的なプローブオフセット基準化ステ
ップは不必要であることは明らかである。プローブの測
定範囲の零点に関するＸ、Ｙ、Ｚ方向のオフセットはテ
スト球体38の真の中心点に対応し、これらのオフセット
はD2及び／又はD3（即ち選択したトリガ点）における既
知のプローブ出力値と、記憶させてある方向余弦とを用
いて点42、46の一方又は双方の測定してあるＸ、Ｙ、Ｚ
座標から導出することができる。これはプログラムのス
テップ37にて行われ、かつプローブのＸ、Ｙ及びＺ方向
のオフセットが記憶される。 加工片（ワークピース）14を測定するプローブ及び測
定機のその後の使用では、コンピュータによってプロー
ブを加工片と感知関係にもたらして、測定機のＸ、Ｙ及
びＺ座標及びプローブ出力を読取る。ついで補正Ｘ座標
を得るために、コンピュータはプローブ出力に記憶済み
のＸ軸線に対する方向余弦を乗算させる。つぎにその結
果に測定機が示したＸ座標及び記憶済みのプローブのＸ
方向のオフセットを加える。補正Ｙ及びＺ座標も同様に
して得られる。 第５図は第４図のプログラムの変形例を示す。ここで
はコンピュータがそれぞれステップ24−１及び24−２に
て点40の座標を点44の座標と交互に求める。従って、対
応する点は球体の表面上のほぼ同じ位置となる。ついで
球体の２つの中心基準点42、46の位置を双方の組の座標
をすべて求めた後に計算する（ステップ28）。他の点で
は第５図のプログラムのステップは第４図のものに似て
おり、同一機能を果すステップには同一参照番号を用い
て示してあるから、説明は省略する。第５図の方法の利
点は、プローブの移動が少なくて済むため、プローブの
基準化を一層迅速に行なうことができると云うことにあ
る。 第７図は選択したプローブトリガ点におけるＸ、Ｙ及
びＺ座標を求める簡単なサブルーチンを示す（第４及び
５図のステップ24、24−１、又は24−２）。ステップ50
では、コンピュータがプローブを球体の表面の方へと動
かす。これはプローブ出力が選択トリガ点に等しくなる
か、又はそれを越えるまで継続させ、その時点にコンピ
ュータはセンサ8X、8Y、及び8ZのＸ、Ｙ及びＺ出力をラ
ッチして、記録する（ステップ54）。 しかし、この簡単な方法ではＸ、Ｙ及びＺ座標をラッ
チする時点にプローブがまだ動いているために不正確さ
をまねくことになる。トリガ点に達したことを検出し、
しかも座標をラッチするのにある程度の時間がかかるた
め、プローブの僅かなオーバーシュートが余儀なくされ
る。第８図は第７図の変形としての同様なサブルーチン
を示したものであるが、この第８図の場合にはかかるオ
ーバーシュートを補償するためにステップ56を追加す
る。この補償は、ラッチングをする前に固有の遅延量に
対する或る値を想定し、関連する方向におけるプローブ
の速度成分に対する或る値を想定し、かつプローブの意
図した方位からのプローブ測定軸線の誤整列がないもの
としてＸ、Ｙ及びＺ方向の各々に対して計算する（従っ
て、理論的に導出した方向余弦をこの計算に用いること
ができる）。或いは又、測定機をトリガ点付近で停止さ
せて、測定機のＸ、Ｙ及びＺ座標の読取及びプローブ出
力の読取を正確に行なえるようにして、ラッチングステ
ップ56を実行させ、かつこの補償ステップ56に理論的に
導出した方向余弦を用いて、プローブトリガ点における
Ｘ、Ｙ及びＺに対する近似値を計算することもできる。
しかし、いずれの方法も過程法をとるものであり、これ
がため得られる結果は、多くの目的には有効であり、し
かも全く補償を行なわないよりも優れてはいるが、本当
に要求される補償値の第１近似値に過ぎない。 これがため、さらに良好な他のサブルーチンを第９図
に示す。ここで、ステップ50−１及び52は最初は第７図
のステップ50及び52と同じように作動し、プローブをト
リガ点に達するまで球体の方へと動かす。しかし、つぎ
にこのプローブ移動方向を反転させ、このプローブ移動
過程をゆっくりした速度で繰返し、これは究極的にトリ
ガ点が如何なるオーバーシュートをも無視し得ると云う
確信を得ることができる十分遅い速度に達するまで繰返
す（ステップ58及び60）。ついでＸ、Ｙ及びＺ座標を前
述したようにラッチする（ステップ54）。通常は約３回
（順方向、逆方向、ついで再び順方向）この過程を繰返
すのが適当である。 第７〜９図はトリガ点D2及びD3の検出にソフトウェア
を使用する例である。しかし、何故これらのトリガ点を
ハードウェアによって検出できないのかは（費用は嵩む
と云う以外には）理由がない。プローブ測定系６に適当
なスレッショールド検出器を設けて、コンピュータで
Ｘ、Ｙ及びＺ座標をラッチさせるべく、このコンピュー
タを作動させることができる。 上述した所ではCMMについて本発明の方法を説明した
が、点検ロボットを含む他の位置決め装置及び旋盤の如
き工作機械におけるアナログプローブ又は２つ、３つ或
いはそれ以上の移動軸線を有するマシーニングセンタを
基準化するのにも同じ方法を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は座標測定機の一部の立面図、
第２図は位置感知用プローブの線図、
第３図は第２図を矢印IIIの方向に見た拡大詳細図、
第４図及び第５図は第１〜３図の装置に使用する別々の
基準化方法の流れ図、 第６図は第１図の一部を拡大して示す概略図、 第７図〜第９図は第４図及び第５図の方法に用いる別々
のサブルーチンの流れ図である。 １……座標測定機、 ２……アーム部材、 ３……テーブル、 ４……測定機制御コンピュータ、 5X,5Y,5Z……モータ、 ６……プローブ測定系、 7X,7Y,7Z……スケール、 8X,8Y,8Z……センサ、 ９……位置感知プローブ、 10……ハウジング、 11……赤外レーザ光線、 12……光入射ビーム、 12A……測定軸線、 12B……幅狭ビーム、 12C……スポット、 12D……スポット、 13……レンズ、 14A……表面、 14A1,14A2,14A3……種々の相対的表面位置、 15……レンズ、 16……光感応面 16A,16B……電極、 17……トランスジューサ。
基準化方法の流れ図、 第６図は第１図の一部を拡大して示す概略図、 第７図〜第９図は第４図及び第５図の方法に用いる別々
のサブルーチンの流れ図である。 １……座標測定機、 ２……アーム部材、 ３……テーブル、 ４……測定機制御コンピュータ、 5X,5Y,5Z……モータ、 ６……プローブ測定系、 7X,7Y,7Z……スケール、 8X,8Y,8Z……センサ、 ９……位置感知プローブ、 10……ハウジング、 11……赤外レーザ光線、 12……光入射ビーム、 12A……測定軸線、 12B……幅狭ビーム、 12C……スポット、 12D……スポット、 13……レンズ、 14A……表面、 14A1,14A2,14A3……種々の相対的表面位置、 15……レンズ、 16……光感応面 16A,16B……電極、 17……トランスジューサ。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．位置決め装置においてアナログ測定プローブを使用
する方法にあって、前記プローブから物体の表面までの
当該プローブの測定軸線に沿う距離が当該プローブの測
定範囲内にあるときに、前記プローブは前記距離を示す
出力を有し、前記位置決め装置は前記物体に対してプロ
ーブを移動させるための手段と、前記装置の少なくとも
１つの測定軸線に対する前記プローブの位置の読取値を
求めるための位置決め手段とを有し、前記方法は： ａ） テスト物体に対して前記プローブを複数の表面−
感知位置に移動させ、かつ前記位置決め手段を用いて前
記プローブ位置についての第１及び第２組の読取値を求
め、これら各組内の読取値をテスト物体の異なる表面位
置に関連するものとすると共に、前記読取値を、テスト
物体の基準点の位置を決定するのに十分なものとし、プ
ローブがその測定範囲内のほぼ第１点にあることをプロ
ーブ出力が示す場合に前記第１組の各読取値を求め、か
つプローブがその測定範囲内のほぼ第２点にあることを
プローブ出力が示す場合に前記第２組の各読取値を求め
る工程と； ｂ） 前記第１組の読取値からテスト物体の前記基準点
についての第１測定位置と、前記第２組の読取値からテ
スト物体の前記基準点についての第２測定位置とを決定
する工程と； ｃ） 前記第１及び第２測定位置から前記プローブ出力
を補正するのに用いる補正ファクタを導出する工程と； を具えたことを特徴とするアナログ測定プローブの使用
方法。 ２．前記工程（Ｃ）が第１と第２測定位置との間のベク
トルを決定する手段を含み、前記補正ファクタを前記ベ
クトルから導出することを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の方法。 ３．前記位置決め装置が３つの直交する前記測定軸線を
有し、かつ前記読取値がプローブの３次元位置となるよ
うにすることを特徴とする特許請求の範囲第１項または
第２項に記載の方法。 ４．前記工程（Ｃ）にて導出される補正ファクタを位置
決め装置の各測定軸線に対する方向余弦とすることを特
徴とする特許請求の範囲第３項に記載の方法。 ５．前記テスト物体が球面を有することを特徴とする特
許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の方
法。 ６．前記テスト物体の基準点を球体の中心とすることを
特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の方法。 ７．位置決め装置において： アナログ測定プローブから物体の表面までの該プローブ
の測定軸線に沿う距離がプローブの測定範囲内にある場
合に、前記距離を示す出力を呈するアナログ測定プロー
ブと； 前記物体に対してプローブを移動させるための手段と； 前記位置決め装置の少なくとも１つの測定軸線に対する
プローブの位置の読取値を求めるための位置決め手段
と； ａ） テスト物体に対して前記プローブを複数の表面−
感知位置に移動させ、かつ前記位置決め手段を用いて前
記プローブ位置についての第１及び第２組の読取値を求
め、これら各組内の読取値をテスト物体の異なる表面位
置に関連するものとすると共に、前記読取値を、テスト
物体の基準点の位置を決定するのに十分なものとし、プ
ローブがその測定範囲内のほぼ第１点にあることをプロ
ーブ出力が示す場合に前記第１組の各読取値を求め、か
つプローブがその測定範囲内のほぼ第２点にあることを
プローブ出力が示す場合に前記第２組の各読取値を求
め； ｂ） 前記第１組の読取値からテスト物体の前記基準点
についての第１測定位置と、前記第２組の読取値からテ
スト物体の前記基準点についての第２測定位置とを決定
し；および ｃ） 前記第１及び第２測定位置から前記プローブ出力
を補正するのに用いる補正ファクタを導出する； ための手段と； を具えたことを特徴とする位置決め装置。 ８．前記テスト物体が球面を有することを特徴とする特
許請求の範囲第７項に記載の位置決め装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB868624191A GB8624191D0 (en) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | Datuming of analogue measurement probes |
| GB8624191 | 1986-10-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6398508A JPS6398508A (ja) | 1988-04-30 |
| JP2764103B2 true JP2764103B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=10605460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62252649A Expired - Fee Related JP2764103B2 (ja) | 1986-10-08 | 1987-10-08 | アナログ測定プローブの使用方法および位置決め装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4875177A (ja) |
| EP (1) | EP0264223B1 (ja) |
| JP (1) | JP2764103B2 (ja) |
| DE (1) | DE3771162D1 (ja) |
| GB (1) | GB8624191D0 (ja) |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2637364A1 (fr) * | 1988-10-03 | 1990-04-06 | Staffelbach Christian | Procede et appareil de determination des caracteristiques d'ensembles de points appartenant a un echantillon cylindrique rigide en rotation autour de son axe |
| DE8813875U1 (ja) * | 1988-11-05 | 1988-12-22 | Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim, De | |
| JP2666512B2 (ja) * | 1990-03-30 | 1997-10-22 | トヨタ自動車株式会社 | 機械座標系補正装置 |
| CA2082790A1 (en) * | 1991-12-02 | 1993-06-03 | R. David Hemmerle | Automated maintenance system for computer numerically controlled machines |
| US5412880A (en) * | 1993-02-23 | 1995-05-09 | Faro Technologies Inc. | Method of constructing a 3-dimensional map of a measurable quantity using three dimensional coordinate measuring apparatus |
| US5373222A (en) * | 1993-03-17 | 1994-12-13 | General Electric Company | Datuming device for measuring displacements not parallel with a displacement probe's line of travel |
| SE501867C2 (sv) * | 1993-11-15 | 1995-06-12 | Asea Brown Boveri | Förfarande och system för kalibrering av en industrirobot utnyttjande en sfärisk kalibreringskropp |
| US5796619A (en) * | 1996-02-15 | 1998-08-18 | The Boeing Company | Method and apparatus for numerically controlled probing |
| DE19623192C2 (de) * | 1996-06-11 | 2000-08-03 | Aristo Graphic Systeme | Verfahren zur Ermittlung von Meßwerten aus einer abzutastenden Vorlage und Bearbeitungsplotter zu dessen Durchführung |
| DE19720821A1 (de) * | 1997-05-16 | 1998-11-19 | Wolf & Beck Gmbh Dr | Kalibriernormal für berührend und für berührungslos optisch arbeitende Taster |
| DE19809589B4 (de) * | 1998-03-06 | 2009-04-02 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Verfahren zur Kalibrierung eines Tasters eines Koordinatenmeßgerätes |
| DE19861469B4 (de) * | 1998-03-06 | 2012-12-27 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Verfahren zur Kalibrierung eines Tasters eines Koordinatenmessgerätes |
| US6417638B1 (en) * | 1998-07-17 | 2002-07-09 | Sensable Technologies, Inc. | Force reflecting haptic interface |
| GB9823228D0 (en) * | 1998-10-24 | 1998-12-16 | Renishaw Plc | Method of calibrating analogue probes |
| US6580964B2 (en) | 1998-10-24 | 2003-06-17 | Renishaw Plc | Calibrations of an analogue probe and error mapping |
| US6225771B1 (en) * | 1999-12-01 | 2001-05-01 | General Electric Company | Probe chord error compensation |
| DE10013769A1 (de) * | 2000-03-20 | 2001-10-11 | Wolf & Beck Gmbh Dr | Verfahren zur Kalibrierung geometrisch messender Sensoren auf Meß- und Digitalisiermaschinen |
| JP3905771B2 (ja) * | 2001-03-02 | 2007-04-18 | 株式会社ミツトヨ | 測定機の校正方法及び装置 |
| JP3827548B2 (ja) | 2001-10-04 | 2006-09-27 | 株式会社ミツトヨ | 倣いプローブの校正方法および校正プログラム |
| GB0126232D0 (en) * | 2001-11-01 | 2002-01-02 | Renishaw Plc | Calibration of an analogue probe |
| DE10329538A1 (de) * | 2003-06-30 | 2005-02-17 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung geometrischer Größen an im wesentlichen kreiszylinder- oder kreiskegelförmigen Objekten oder Objektteilen |
| US7411576B2 (en) | 2003-10-30 | 2008-08-12 | Sensable Technologies, Inc. | Force reflecting haptic interface |
| JP4182006B2 (ja) * | 2004-01-22 | 2008-11-19 | Ｎｅｃパーソナルプロダクツ株式会社 | 座標オフセット調整方式及び座標オフセット調整方法 |
| GB0417536D0 (en) * | 2004-08-06 | 2004-09-08 | Renishaw Plc | The use of surface measurement probes |
| DE102005026022A1 (de) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | Werth Messtechnik Gmbh | Koordinatenmessgerät sowie Verfahren zum Messen eines Objektes mit einem Koordinatenmessgerät |
| EP2069713A4 (en) * | 2006-05-26 | 2012-12-26 | Corp Spg Data3D | PHOTOGRAMMETRIC SYSTEM AND TECHNIQUES FOR 3D ACQUISITION |
| CA2597891A1 (en) * | 2007-08-20 | 2009-02-20 | Marc Miousset | Multi-beam optical probe and system for dimensional measurement |
| JP2009139139A (ja) * | 2007-12-04 | 2009-06-25 | Mitsutoyo Corp | 画像測定装置の校正方法 |
| JP5595798B2 (ja) * | 2010-06-10 | 2014-09-24 | Ｄｍｇ森精機株式会社 | 工作機械における工作物測定方法およびその装置 |
| JP6064910B2 (ja) * | 2011-10-04 | 2017-01-25 | コニカミノルタ株式会社 | 形状測定装置及び形状測定方法 |
| GB201311600D0 (en) * | 2013-06-28 | 2013-08-14 | Renishaw Plc | Calibration of a contact probe |
| EP2887011B1 (de) * | 2013-12-20 | 2017-02-08 | Hexagon Technology Center GmbH | Koordinatenmessmaschine mit hochpräziser 3D-Druckfunktionalität |
| JP6675121B2 (ja) * | 2015-09-30 | 2020-04-01 | 学校法人金沢工業大学 | 試料保持・走査機構、走査型プローブ顕微鏡及び探針の製造方法 |
| EP3184960B1 (en) * | 2015-12-22 | 2018-06-27 | Tesa Sa | Motorized orientable head for measuring system |
| CN106546270B (zh) * | 2017-01-11 | 2023-07-21 | 诺伯特智能装备（山东）有限公司 | 一种机器人定位精度测试仪及接触式测量方法 |
| CN111272126A (zh) * | 2018-12-05 | 2020-06-12 | 长春设备工艺研究所 | 零件壳体复杂曲面测量误差分析与建模方法 |
| CN114366295B (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-25 | 杭州脉流科技有限公司 | 微导管路径生成方法、塑形针的塑形方法、计算机设备、可读存储介质和程序产品 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1477508A (en) * | 1974-08-21 | 1977-06-22 | Rank Organisation Ltd | Measuring apparatus |
| US3983374A (en) * | 1975-06-20 | 1976-09-28 | Uresco, Inc. | Digital system for slope and curvature control |
| JPS599305B2 (ja) * | 1978-03-23 | 1984-03-01 | ファナック株式会社 | 倣い制御装置 |
| DE2940633C2 (de) * | 1979-10-06 | 1986-01-02 | Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6330 Wetzlar | Verfahren zur Bestimmung der Drehachse eines Rundtisches in Mehrkoordinaten-Meßgeräten |
| US4636960A (en) * | 1982-09-16 | 1987-01-13 | Renishaw Electrical Limited | Method of operating a machine tool with a sensing probe in order to gather positional data for the calculation of tool offset parameters |
| US4585350A (en) * | 1983-01-28 | 1986-04-29 | Pryor Timothy R | Pulsed robotic inspection |
| DE3342675A1 (de) * | 1983-11-25 | 1985-06-05 | Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim | Verfahren und vorrichtung zur beruehrungslosen vermessung von objekten |
| CH661981A5 (de) * | 1984-02-13 | 1987-08-31 | Haenni & Cie Ag | Optisches messgeraet zur beruehrungslosen abstandsmessung. |
| FR2560377B1 (fr) * | 1984-02-29 | 1988-05-13 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif optique de mesure de proximite de surface et son application au releve du profil d'une surface |
| IT1184935B (it) * | 1984-03-29 | 1987-10-28 | Mitsubishi Electric Corp | Sistema per rilevare coordinate tridimensionali con l impiego di un elaboratore |
| JPS6171307A (ja) * | 1984-09-17 | 1986-04-12 | Nippon Steel Corp | 管棒状体の曲り測定方法 |
| US4705395A (en) * | 1984-10-03 | 1987-11-10 | Diffracto Ltd. | Triangulation data integrity |
| JPS6186606A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-02 | Hitachi Ltd | 非接触形状測定方法 |
| US4708483A (en) * | 1985-06-28 | 1987-11-24 | Rexnord Inc. | Optical measuring apparatus and method |
| GB8522875D0 (en) * | 1985-09-16 | 1985-10-23 | Renishaw Plc | Converting analogue input into digital outputs |
| US4743770A (en) * | 1986-09-22 | 1988-05-10 | Mitutoyo Mfg. Co., Ltd. | Profile-measuring light probe using a change in reflection factor in the proximity of a critical angle of light |
| US4819195A (en) * | 1987-01-20 | 1989-04-04 | The Warner & Swasey Company | Method for calibrating a coordinate measuring machine and the like and system therefor |
-
1986
- 1986-10-08 GB GB868624191A patent/GB8624191D0/en active Pending
-
1987
- 1987-10-02 US US07/103,752 patent/US4875177A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-07 DE DE8787308878T patent/DE3771162D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-10-07 EP EP87308878A patent/EP0264223B1/en not_active Expired
- 1987-10-08 JP JP62252649A patent/JP2764103B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0264223A3 (en) | 1989-07-19 |
| EP0264223B1 (en) | 1991-07-03 |
| JPS6398508A (ja) | 1988-04-30 |
| EP0264223A2 (en) | 1988-04-20 |
| DE3771162D1 (de) | 1991-08-08 |
| GB8624191D0 (en) | 1986-11-12 |
| US4875177A (en) | 1989-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2764103B2 (ja) | アナログ測定プローブの使用方法および位置決め装置 | |
| JP4504818B2 (ja) | 加工物検査方法 | |
| KR102005626B1 (ko) | 스핀들의 자유도 오차를 검측하는 광학식 검측 장치 및 그 방법 | |
| CN109341546B (zh) | 一种点激光位移传感器在任意安装位姿下的光束标定方法 | |
| US5798828A (en) | Laser aligned five-axis position measurement device | |
| US7526873B2 (en) | Use of surface measurement probes | |
| JP3396409B2 (ja) | ワークの形状寸法測定方法及び装置 | |
| WO2006109094A1 (en) | Method of error correction | |
| CN110530296A (zh) | 一种线激光安装误差角确定方法 | |
| CN110487210A (zh) | 蜂窝芯表面轮廓测量方法 | |
| US11002529B2 (en) | Robot system with supplementary metrology position determination system | |
| WO1993008449A1 (en) | Measuring the accuracy of multi-axis machines | |
| GB2108715A (en) | Method of operating a machine tool | |
| JPS63292005A (ja) | 走り誤差補正をなした移動量検出装置 | |
| US5456020A (en) | Method and sensor for the determination of the position of a position-control element relative to a reference body | |
| JP4571256B2 (ja) | 逐次２点法による形状精度測定装置および逐次２点法による形状精度測定用レーザ変位計間隔測定方法 | |
| JP2000074662A (ja) | 座標軸直角度誤差の校正方法及び三次元形状測定装置 | |
| Tong et al. | A novel laser-based system for measuring internal thread parameters | |
| US6519043B1 (en) | Vector measurement for coordinate measuring machine | |
| JP3126327B2 (ja) | 工作機械におけるワークの形状寸法測定方法及び装置 | |
| US4880992A (en) | Non-contacting measuring system for precision characteristics, particularly of industrial robots | |
| JP5290038B2 (ja) | 測定装置及び測定方法 | |
| JP2746511B2 (ja) | 単結晶インゴットのオリエンテーションフラット幅測定方法 | |
| JPH0123041B2 (ja) | ||
| JPH0854234A (ja) | 三次元座標位置計測方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |