JP3461195B2 - 検定機能付き図形測定装置 - Google Patents
検定機能付き図形測定装置Info
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- JP3461195B2 JP3461195B2 JP03562094A JP3562094A JP3461195B2 JP 3461195 B2 JP3461195 B2 JP 3461195B2 JP 03562094 A JP03562094 A JP 03562094A JP 3562094 A JP3562094 A JP 3562094A JP 3461195 B2 JP3461195 B2 JP 3461195B2
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- Japan
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- measuring rod
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- encoder
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- measuring
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-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- 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
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Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は図形の面積,線長,角度
等を測定する直進型、極座標型等のプラニメータに校正
機能を付けた検定機能付き図形測定装置に関する。
等を測定する直進型、極座標型等のプラニメータに校正
機能を付けた検定機能付き図形測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】本願の出願人は特公昭55−37682
号、特願昭60−260814号、特公平5−3172
1号等でコンピュータ付きの図形測定装置を提案した。
これは図1、2示のように平面上一方向(x方向)に移
動自在な幅広の車輪1,1を有する架台2と、この架台
2に回転自在に枢着した先端にトレース部3を有する測
桿4とよりなる。架台2に設けたコンピュータ5はその
x方向変移に相当する車輪1,1の回転量を検出するロ
ーラエンコーダ6のカウント値C2 ,測桿4の長さL,
測桿4の回転量を検出する測桿エンコーダ7のカウント
値C1 より図形の面積,線長,角度等を計算する。
号、特願昭60−260814号、特公平5−3172
1号等でコンピュータ付きの図形測定装置を提案した。
これは図1、2示のように平面上一方向(x方向)に移
動自在な幅広の車輪1,1を有する架台2と、この架台
2に回転自在に枢着した先端にトレース部3を有する測
桿4とよりなる。架台2に設けたコンピュータ5はその
x方向変移に相当する車輪1,1の回転量を検出するロ
ーラエンコーダ6のカウント値C2 ,測桿4の長さL,
測桿4の回転量を検出する測桿エンコーダ7のカウント
値C1 より図形の面積,線長,角度等を計算する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし経年の使用によ
り上記カウント値C1 ,カウント値C2 ,長さLに狂い
を生じ、測定値に誤差を生じる。かかる誤差を校正する
のに従来は機械的に行う以外になかったが、これは面倒
である。本発明はかかる誤差の校正を電気的に行うもの
である。
り上記カウント値C1 ,カウント値C2 ,長さLに狂い
を生じ、測定値に誤差を生じる。かかる誤差を校正する
のに従来は機械的に行う以外になかったが、これは面倒
である。本発明はかかる誤差の校正を電気的に行うもの
である。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、車輪によって
一方向に往復動自在となった架台と、垂直軸の回りで回
動可能にその一端が架台に枢着された測桿と、測桿の他
端に設けられ、図形をトレースする拡大レンズを有する
トレース部と、架台の車輪の回転角を検出するローラエ
ンコーダと、測桿の回転角を検出する測桿エンコーダ
と、前記ローラエンコーダと測桿エンコーダとからの信
号が送られるコンピュータと、を備え、前記コンピュー
タは、校正時には検定シート上の標準図形の点をトレー
ス部でトレースしたときの前記ローラエンコーダと測桿
エンコーダからの信号から求めた装置の持つ機械座標系
の座標値を検定シートの持つ検定座標系の座標値に変換
したものと、検定シート上の標準図形の既知の座標とか
ら、車輪の外径補正値、測桿長さ補正値及び測桿の回転
角補正値を算出することを特徴とする。また、前記車輪
の外径補正値、測桿長さ補正値及び測桿の回転角補正値
は、不揮発性メモリに格納されるとよい。
一方向に往復動自在となった架台と、垂直軸の回りで回
動可能にその一端が架台に枢着された測桿と、測桿の他
端に設けられ、図形をトレースする拡大レンズを有する
トレース部と、架台の車輪の回転角を検出するローラエ
ンコーダと、測桿の回転角を検出する測桿エンコーダ
と、前記ローラエンコーダと測桿エンコーダとからの信
号が送られるコンピュータと、を備え、前記コンピュー
タは、校正時には検定シート上の標準図形の点をトレー
ス部でトレースしたときの前記ローラエンコーダと測桿
エンコーダからの信号から求めた装置の持つ機械座標系
の座標値を検定シートの持つ検定座標系の座標値に変換
したものと、検定シート上の標準図形の既知の座標とか
ら、車輪の外径補正値、測桿長さ補正値及び測桿の回転
角補正値を算出することを特徴とする。また、前記車輪
の外径補正値、測桿長さ補正値及び測桿の回転角補正値
は、不揮発性メモリに格納されるとよい。
【0005】
【作用】校正時にはコンピュータがローラエンコーダと
測桿エンコーダからの信号から求めた装置の持つ機械座
標系の座標値を検定シートの持つ検定座標系の座標値に
変換したものと、検定シート上の標準図形の既知の座標
とから、車輪の外径補正値、測桿長さ補正値及び測桿の
回転角補正値を算出する。こうして、電気的に校正を行
うことで、装置の精度出し、及び精度チェックが容易に
可能でコストダウンすることができる。
測桿エンコーダからの信号から求めた装置の持つ機械座
標系の座標値を検定シートの持つ検定座標系の座標値に
変換したものと、検定シート上の標準図形の既知の座標
とから、車輪の外径補正値、測桿長さ補正値及び測桿の
回転角補正値を算出する。こうして、電気的に校正を行
うことで、装置の精度出し、及び精度チェックが容易に
可能でコストダウンすることができる。
【0006】
【実施例】以下、図面につき本発明の一実施例を詳細に
説明する。図1、2は本発明を直進型のプラニメータに
適用した実施例を示すもので、一対の幅広の車輪1,1
により一方向に往復動すべく設けた架台2には測桿4の
一端を垂直軸により回動すべく枢着し、この測桿4の他
端には図形をトレースする拡大レンズを有するトレース
部3を設ける。6は車輪1の回転角の信号6aを発生す
るローラエンコーダ、7は測桿4の回転角の信号7aを
発生する測桿エンコーダである。なお、これらは従来の
ものと同様であるのでその詳細な説明は省略する。
説明する。図1、2は本発明を直進型のプラニメータに
適用した実施例を示すもので、一対の幅広の車輪1,1
により一方向に往復動すべく設けた架台2には測桿4の
一端を垂直軸により回動すべく枢着し、この測桿4の他
端には図形をトレースする拡大レンズを有するトレース
部3を設ける。6は車輪1の回転角の信号6aを発生す
るローラエンコーダ、7は測桿4の回転角の信号7aを
発生する測桿エンコーダである。なお、これらは従来の
ものと同様であるのでその詳細な説明は省略する。
【0007】この装置において、測桿4のトレース部3
により図形をトレースすると車輪1及び測桿4は回動
し、エンコーダ6,7より信号6a,7aが発生し、こ
れらの信号6a,7aは夫々カウンタ11,12により
積算されて信号C2 ,C1 としてコンピュータ5に送ら
れ、これらの信号C2 ,C1 はキーボード8で入力され
た命令に従って処理され、かつ演算され、図形の面積が
計算されて表示部9に表示されるものである。
により図形をトレースすると車輪1及び測桿4は回動
し、エンコーダ6,7より信号6a,7aが発生し、こ
れらの信号6a,7aは夫々カウンタ11,12により
積算されて信号C2 ,C1 としてコンピュータ5に送ら
れ、これらの信号C2 ,C1 はキーボード8で入力され
た命令に従って処理され、かつ演算され、図形の面積が
計算されて表示部9に表示されるものである。
【0008】装置の経年の使用により校正で調整するべ
き箇所は以下の通りである。
き箇所は以下の通りである。
【0009】i ) 車輪1の外径補正―x方向の分解能の
補正を行う。
補正を行う。
【0010】ii) 測桿4の長さLの補正―y方向の分解
能の補正を行う。
能の補正を行う。
【0011】iii)測桿4のリセット角の補正―y軸の傾
きの補正を行う。
きの補正を行う。
【0012】この校正を行うには検定モード切換スイッ
チS1 により装置を検定モードに切り換えて、図6示の
ような検定シート上の標準図形10の点P1 (0,
0),P2 (X2 ,0),P3 (X3 ,Y3 )上をトレ
ースする。次に補正値書き込みスイッチS2 により、都
度上記 i , ii , iii の補正値を算出して、表示部9に
表示すると共に、不揮発性メモリ13に格納する。
チS1 により装置を検定モードに切り換えて、図6示の
ような検定シート上の標準図形10の点P1 (0,
0),P2 (X2 ,0),P3 (X3 ,Y3 )上をトレ
ースする。次に補正値書き込みスイッチS2 により、都
度上記 i , ii , iii の補正値を算出して、表示部9に
表示すると共に、不揮発性メモリ13に格納する。
【0013】以上のようにして、本装置により算出した
補正値を不揮発性メモリ13に格納し、これらの補正値
を用いて以降の測定を行うと共に、また検定する場合は
これらの補正値を不揮発性メモリ13から読み込み、計
算処理をする。これらの補正値の算出を以下に説明す
る。今、装置の機械座標系を(x,y)とし、標準図形
10の検定座標系を(X,Y)とする。即ち、機械座標
は、本装置の持っている固有の座標で、ローラが回転す
る方向をx軸とし、任意の点を原点とする。また、検定
座標は、標準図形10が描かれた検定シート上の座標で
あり、検定シートのP1 点が原点、P2 点がX軸上+方
向の座標であるものとする。
補正値を不揮発性メモリ13に格納し、これらの補正値
を用いて以降の測定を行うと共に、また検定する場合は
これらの補正値を不揮発性メモリ13から読み込み、計
算処理をする。これらの補正値の算出を以下に説明す
る。今、装置の機械座標系を(x,y)とし、標準図形
10の検定座標系を(X,Y)とする。即ち、機械座標
は、本装置の持っている固有の座標で、ローラが回転す
る方向をx軸とし、任意の点を原点とする。また、検定
座標は、標準図形10が描かれた検定シート上の座標で
あり、検定シートのP1 点が原点、P2 点がX軸上+方
向の座標であるものとする。
【0014】(機械座標値算出式)
先ず、本装置のエンコーダ6、7からの出力変数C2 ,
C1 と座標(x,y)との関係は(1)式の通りであ
る。
C1 と座標(x,y)との関係は(1)式の通りであ
る。
【数1】
【0015】(検定座標変換算出式)
また、本装置の座標(x,y)から標準図形10の検定
座標(X,Y)を求めるには、検定座標系の原点
(x0 ,y0 )と検定座標系の正方向のX軸上の一点
(a,b)から求まる(図7)。
座標(X,Y)を求めるには、検定座標系の原点
(x0 ,y0 )と検定座標系の正方向のX軸上の一点
(a,b)から求まる(図7)。
【数2】
【0016】(補正値の算出方式)
補正値を算出するために、次のことを行う。
【0017】1)D1 ×D2 の大きさを描いた検定シー
ト上の標準図形10を点P1 ,P2,P3 の順番で測定
をする(本装置は図面のほぼ中央に置く)。
ト上の標準図形10を点P1 ,P2,P3 の順番で測定
をする(本装置は図面のほぼ中央に置く)。
【0018】2)この時測定された座標値は、先の“機
械座標値算出式”及び“検定座標変換算出式”から算出
された値である。
械座標値算出式”及び“検定座標変換算出式”から算出
された値である。
【0019】3)ローラエンコーダ分解能補正値の算出
ローラ径の補正を行うべきであるが、間接的に分解能を
補正する事によりローラ径補正を行う。
補正する事によりローラ径補正を行う。
【数3】
【0020】4)測桿長補正値の算出
【数4】
【0021】5)測桿エンコーダカウント補正値の算出
測桿エンコーダのリセット角の補正を行う。
【数5】
【0022】次にこの装置のフローを図3乃至図5につ
き説明する。なお、図面中ではステップを全て〇付き数
字で示す。
き説明する。なお、図面中ではステップを全て〇付き数
字で示す。
【0023】ステップ1.本装置をパワーオンする。
【0024】ステップ2.測桿エンコーダのカウンタ及
びローラエンコーダのカウンタをリセットする。
びローラエンコーダのカウンタをリセットする。
【0025】ステップ3.不揮発性メモリ13から補正
値をCPUへ読み込む。不揮発性メモリ13へは初期値
をあらかじめ書き込んでおく。
値をCPUへ読み込む。不揮発性メモリ13へは初期値
をあらかじめ書き込んでおく。
【0026】ステップ4.検定モード切換スイッチS1
を押し、検定モードにする。
を押し、検定モードにする。
【0027】ステップ5.検定回数n=1をCPUへ書
き込む。
き込む。
【0028】ステップ6.検定回数nがあらかじめ設定
された基準回数nr を越えたかを判断する。nr を超え
ている場合には、ステップ17へと進む。
された基準回数nr を越えたかを判断する。nr を超え
ている場合には、ステップ17へと進む。
【0029】ステップ7.検定シート上のP1 点に本装
置のマーク点を合わせ、カウンタ取り込みスイッチを押
し、その点での測桿エンコーダ7のカウント値C11とロ
ーラエンコーダ6のカウント値C21をCPUへ取り込
む。またCPUではカウンタ値C11,C21より(1)式
を用い、機械座標(x1 ,y1 )を求める。機械座標
(x1 ,y1 )は(2)式における(x0 ,y0 )に等
しいとおく。(2)式を用い、検定座標(X1 ,Y1 )
を求めると、(0,0)となる。
置のマーク点を合わせ、カウンタ取り込みスイッチを押
し、その点での測桿エンコーダ7のカウント値C11とロ
ーラエンコーダ6のカウント値C21をCPUへ取り込
む。またCPUではカウンタ値C11,C21より(1)式
を用い、機械座標(x1 ,y1 )を求める。機械座標
(x1 ,y1 )は(2)式における(x0 ,y0 )に等
しいとおく。(2)式を用い、検定座標(X1 ,Y1 )
を求めると、(0,0)となる。
【0030】ステップ8.検定シート上のP2 点に本装
置のマーク点を合わせ、カウンタ取り込みスイッチを押
し、その点での測桿エンコーダ7のカウント値C12とロ
ーラエンコーダ6のカウント値C22をCPUへ取り込
む。またCPUではカウント値より(1)式を用い、機
械座標(x2 ,y2 )を求める。機械座標(x2 ,
y2)は、(2)式における(a,b)に等しいとお
く。検定座標(X2 ,Y2 )は、(X2 ,0)となる。
置のマーク点を合わせ、カウンタ取り込みスイッチを押
し、その点での測桿エンコーダ7のカウント値C12とロ
ーラエンコーダ6のカウント値C22をCPUへ取り込
む。またCPUではカウント値より(1)式を用い、機
械座標(x2 ,y2 )を求める。機械座標(x2 ,
y2)は、(2)式における(a,b)に等しいとお
く。検定座標(X2 ,Y2 )は、(X2 ,0)となる。
【0031】ステップ9.検定シート上のP3 点に本装
置のマーク点を合わせ、カウンタ取り込みスイッチを押
しその点での測桿エンコーダ7のカウント値C13とロー
ラエンコーダ6のカウント値C23をCPUへ取り込む。
またCPUではカウント値より(1)式を用い、機械座
標(x3 ,y3 )を求め、機械座標(x3 ,y3 )より
(2)式を用い、検定座標(X3 ,Y3 )を求める。
置のマーク点を合わせ、カウンタ取り込みスイッチを押
しその点での測桿エンコーダ7のカウント値C13とロー
ラエンコーダ6のカウント値C23をCPUへ取り込む。
またCPUではカウント値より(1)式を用い、機械座
標(x3 ,y3 )を求め、機械座標(x3 ,y3 )より
(2)式を用い、検定座標(X3 ,Y3 )を求める。
【0032】ステップ10.(3)、(4)、(5)式
よりローラエンコーダ分解能補正値ΔRs ' 、測桿長補
正値ΔL' 、測桿エンコーダカウント補正値ΔC1 ′
を求める。
よりローラエンコーダ分解能補正値ΔRs ' 、測桿長補
正値ΔL' 、測桿エンコーダカウント補正値ΔC1 ′
を求める。
【0033】ステップ11.算出された補正値ΔRs ′
、ΔL′ 、ΔC1 ′ と検定時の補正値ΔRs 、Δ
L、ΔC1 との差があらかじめ定められた補正許容差Δ
Rse、ΔLe 、ΔC1e 以下であるかを判断する。
、ΔL′ 、ΔC1 ′ と検定時の補正値ΔRs 、Δ
L、ΔC1 との差があらかじめ定められた補正許容差Δ
Rse、ΔLe 、ΔC1e 以下であるかを判断する。
【0034】ステップ12.算出されたローラエンコー
ダ分解能補正値ΔRs ′ が最大設定範囲ΔRsm以下で
あるかを判断する。
ダ分解能補正値ΔRs ′ が最大設定範囲ΔRsm以下で
あるかを判断する。
【0035】ステップ13.算出された測桿長補正値Δ
L′が最大設定範囲ΔLm 以下であるかを判断する。
L′が最大設定範囲ΔLm 以下であるかを判断する。
【0036】ステップ14.算出された測桿エンコーダ
カウント補正値ΔC1 ′ が最大設定範囲ΔC1m 以下で
あるかを判断する。
カウント補正値ΔC1 ′ が最大設定範囲ΔC1m 以下で
あるかを判断する。
【0037】ステップ15.補正値書き込みスイッチを
押し、ΔRs ′ をΔRs に、ΔL′ をΔLに、Δ
C1 ′ をΔC1 に置き換えて不揮発性メモリ13へ書
き込む。
押し、ΔRs ′ をΔRs に、ΔL′ をΔLに、Δ
C1 ′ をΔC1 に置き換えて不揮発性メモリ13へ書
き込む。
【0038】ステップ16.検定回数を+1にする。
【0039】ステップ17.表示部9に検定回数オーバ
ーエラー表示する。
ーエラー表示する。
【0040】ステップ18.表示部9に検定OK表示す
る。
る。
【0041】この装置の利点を摘記すると、
1.広い範囲を電気的に調整可能なので、メカ的な調整
部分が必要ない。 2.不揮発性メモリを使用するため、バッテリによるバ
ックアップ、DIPスイッチが必要ない。 3.DIPスイッチの設定及び計算処理の必要が無く、
検定時間の短縮となる。 4.ユーザに検定用のテンプレートを用意すれば、ユー
ザサイドで精度チェックが行なえる。
部分が必要ない。 2.不揮発性メモリを使用するため、バッテリによるバ
ックアップ、DIPスイッチが必要ない。 3.DIPスイッチの設定及び計算処理の必要が無く、
検定時間の短縮となる。 4.ユーザに検定用のテンプレートを用意すれば、ユー
ザサイドで精度チェックが行なえる。
【0042】
【発明の効果】以上のように本発明は誤差の校正を電気
的に行っているので、装置の精度出し、及び精度チェッ
クが容易に可能でコストダウンにもなる。
的に行っているので、装置の精度出し、及び精度チェッ
クが容易に可能でコストダウンにもなる。
【図1】本発明の一実施例の概略を示すブロック図であ
る。
る。
【図2】その装置の正面図である。
【図3】そのコンピュータのフローチャートである。
【図4】そのコンピュータのフローチャートである。
【図5】そのコンピュータのフローチャートである。
【図6】その校正時の標準図形の説明図ある。
【図7】装置の座標系と標準図形の座標系の関係を示す
説明図ある。
説明図ある。
1 車輪
2 架台
3 トレース部
4 測桿
5 コンピュータ
6 ローラエンコーダ
7 測桿エンコーダ
10 標準図形
13 不揮発性メモリ
S1 検定モード切換スイッチ
S2 補正値書き込みスイッチ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
G01B 21/02
Claims (2)
- 【請求項1】 車輪によって一方向に往復動自在となっ
た架台と、 垂直軸の回りで回動可能にその一端が架台に枢着された
測桿と、 測桿の他端に設けられ、図形をトレースする拡大レンズ
を有するトレース部と、 架台の車輪の回転角を検出するローラエンコーダと、 測桿の回転角を検出する測桿エンコーダと、 前記ローラエンコーダと測桿エンコーダとからの信号が
送られるコンピュータと、を備え、 前記コンピュータは、校正時には検定シート上の標準図
形の点をトレース部でトレースしたときの前記ローラエ
ンコーダと測桿エンコーダからの信号から求めた装置の
持つ機械座標系の座標値を検定シートの持つ検定座標系
の座標値に変換したものと、検定シート上の標準図形の
既知の座標とから、車輪の外径補正値、測桿長さ補正値
及び測桿の回転角補正値を算出することを特徴とする検
定機能付き図形測定装置。 - 【請求項2】 前記車輪の外径補正値、測桿長さ補正値
及び測桿の回転角補正値は、不揮発性メモリに格納され
る請求項1記載の検定機能付き図形測定装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03562094A JP3461195B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | 検定機能付き図形測定装置 |
TW84108926A TW290636B (ja) | 1994-03-07 | 1995-08-28 | |
US08/522,587 US5748502A (en) | 1994-03-07 | 1995-09-01 | Apparatus for measuring a figure having a calibration mode and method for calibrating a measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03562094A JP3461195B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | 検定機能付き図形測定装置 |
US08/522,587 US5748502A (en) | 1994-03-07 | 1995-09-01 | Apparatus for measuring a figure having a calibration mode and method for calibrating a measuring apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07243844A JPH07243844A (ja) | 1995-09-19 |
JP3461195B2 true JP3461195B2 (ja) | 2003-10-27 |
Family
ID=26374603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03562094A Expired - Fee Related JP3461195B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | 検定機能付き図形測定装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5748502A (ja) |
JP (1) | JP3461195B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6532672B1 (en) | 2000-03-31 | 2003-03-18 | Joseph S. Gottlieb | Area measurement device and method |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5537682A (en) * | 1978-09-09 | 1980-03-15 | Tominaga Oil Pump | Oil feeder |
JPS60135802A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-19 | Akio Kubo | プラニメ−タ |
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