JP6339505B2 - 座標位置決め機械をチェックするためのゲージ人工物および方法 - Google Patents

Description

本発明は、座標位置決め機械をチェックするためのゲージ人工物および方法に関する。本発明は、特定の、しかし、排他的でないが、ゲージ人工物への適用、および非デカルト座標位置決め機械をチェックするゲージ人工物および方法への適用を有し、例えばそれらは特許文献１および特許文献２に記載されていて、それらは参照によってここに組み込まれる。

特許文献１および特許文献２は、座標位置決め機械を動かす方法を記載し、その方法は、座標位置決め機械に一連の名目上同一の部分のうちのマスター部分をマッピングし、そして（一般にゲージング（gauging）と呼ばれる）その一連のものの残りの部分を測定するための基礎としてそのマッピングを使用することを含む。

この方法は、図１に図式的に示される。第１に、マスター部分Ｍは、座標位置決め機械２のような校正済み座標位置決め機械において測定され、その校正済み座標位置決め機械は、マスター部分のための基準値を決定するために、例えばマスター部分Ｍによって占められる少なくともその量である測定の所要範囲全体で位置測定値が線形であることを確保するように校正されている。そして、マスター部分Ｍは、校正される座標位置決め機械３によって測定される。マップは、座標測定機械２を用いて測られた基準値に基づいて、座標位置決め機械３によりマスター部分Ｍについて測定された点の値から発生する。そして、一連のものの更なる部分Ｎは座標位置決め機械３で測られ、そして、これらの測定はマスター部分Ｍに対してなされたそれらと比較される。そして、テーブル４で例示されるように、各々の点、１、２、３・・・などに対するマスター部分Ｍからの部分Ｎのずれは決定されることができる。そのような方法の利点は、座標位置決め機械が全ての量全体で線形である必要がなく、マスター部分Ｍ上の対応する点からずれた部分Ｎ上で測られた点における量に関してのみ線形であることを必要とする。

国際公開第２０１１／１０７７２９号 国際公開第２０１１／１０７７４６号

本発明の一態様によれば、座標位置決め機械のテーブル上に取り付けるためのベースと、名目上同一の幾何学的特性を有する少なくとも２つの部分を備える壇部とを備えるゲージ人工物であって、該壇部は、名目上同一の幾何学的特性を有する少なくとも２つの部分の各々がベースに対して共通の位置で与えられることができるように少なくとも２つの位置においてベースに対して壇部は位置決め可能である、ゲージ人工物が提供される。

用語「名目上同一の幾何学的特性」は、全く同一というわけではないが、類似の幾何学的特性を意味することが理解されよう。さらに用語「名目上」は、違いが座標位置決め機械で測定される部分における許容できるずれ（プロセスバリエーション）までの比較できる大きさである範囲で、幾何学的特性が他の部分のそれと類似であるとき、使われる。それら部分の名目上同一の幾何学的特性における相違は、共通の位置にあるとき、球や穴のように、同一の大きさの形状の相対的な位置の小さな違い、または形状の寸法における小さな違い、のように小さい場合がある。一般的に、ずれは、何百または何十マイクロメートルまたはそれより小さいオーダーでないとしても、１ｍｍ未満であるだろう。

座標位置決め機械の測定は、一連の名目上同一の部分を少なくとも共通の位置で与えるべくベース上に壇部を位置付けること、各部分の幾何学的特性における測定されたずれを既知のずれと比較すること、および、測定されたずれと既知のずれとの間の任意の違いのために補正することによる本発明によれば、ゲージ人工物を用いてチェックされることができる。ゲージ人工物は、校正されたゲージ人工物であり、２つの部分の幾何学的特性における違いは知られている。例えば、既知のずれは、すでに校正された座標位置決め機械でゲージ人工物を測定することによって得られたかもしれない。特に、それら部分の名目上同一の幾何学的特性のずれは、測定される１つのセットの部分Ｎにおける予想されるずれに対して比較できる大きさであり得、ゲージ人工物はこの大きさのずれを測定するための座標位置決め機械をチェックするのに用いられることができ、できる限り、その補正に用いられることができる。

ここで用いられる用語「ゲージ人工物」は、寸法を測定するために用いられ得るデバイスに限定されず、チェックを行われ得る設定寸法を含むデバイスを意味する。

それら部分の名目上同一の幾何学的特性は、ベース上の共通の位置に取り付けられたとき、その形状、大きさ、特徴の相対的位置および／または姿勢において、異なり得る。１つの実施形態において、幾何学的特性の大きさは異なり、一方、形状は同じままである（すなわち、長さ、幅、高さ、半径のような寸法比は、形は同じままであるが大きさが変わるだけであることを定める）。例えば、名目上同一の幾何学的特性を有する部分は、共に、異なる半径を有する球体を含み得る。そのような構成では、各球体の中心がベースに対して共通の点に置かれることができるように、ベースと壇部は配置され得る。代替的にまたは付加的に、名目上同一の幾何学的特性を有する部分は、ベースに対して共通の位置に置かれているとき、同じ大きさの共通形状を有する特徴を備えるが、わずかに異なるこれら特徴の位置を有する。さらなる配置において、各部分は、２つの特徴を備えることができ、各特徴は大きさおよび形状において同一であるがそれらの相対的位置において異なる。この配置の例では、部分の一方は同心の穴を備え、他方の部分は偏心した穴を備え、代替的に、各部分は異なる量だけオフセットされた中心を有する偏心した穴を有する。さらなる構成では、それら部分は比較可能であるが異なる形状を備えることができる。例えば、各部分の表面は、大小の軸の間で異なる比率で楕円を定めてもよい（円は楕円の特別な場合である）。さらなる構成では、幾何学的特性の大きさ、形および位置は、部分間で異なる。

好ましくは、ベースに対して名目上同一の幾何学的特性を有する少なくとも２つの部分の位置が該少なくとも２つの位置の間での壇部の動きによって交替され得るように、壇部は配置される。このように、ゲージ人工物は、座標位置決め機械が座標位置決め機械におけるベースの１つの位置のためにチェックされることができる２つ以上の位置を提供する。

本発明の第２態様によれば、ベースと、ベース上の２つ以上の別個の位置において位置決め可能な壇部とを備えるゲージ人工物であって、該壇部は、名目上同一の幾何学的特性を有する少なくとも２つの部分を備え、ベースに対するその位置は２つ以上の別個の位置間の該壇部の動きによって交替され得る、ゲージ人工物が提供される。

用語「交替する」は、壇部のたった１つの再配置に基づく、２つの部分の交換に限定されない。例えば、部分が回転の中心の周りに三角形に間隔をおいて配置される場合のように、壇部が名目上同一の幾何学的特性を有する奇数の数の部分を含むとき、たった１つの再配置を通していずれかの２つの部分を交換することが可能でないかもしれない。

好ましくは、２つの位置の間で壇部を動かすために壇部が回転しなければならないように、壇部がベース上に取り付けられることができる位置は定められる。壇部の名目上対称形の部分の位置を交替するために壇部がベースに対して回転され得るように、壇部は、少なくとも部分は、名目上回転対称を示し得る。

本発明の第３態様によれば、座標位置決め機械のテーブル上に取り付けるためのベースと、該ベース上に位置決め可能な壇部とを備えるゲージ人工物であって、該壇部の少なくとも一部分は名目上回転対称を示し、該壇部の該名目上対称形の部分の位置を交替するべく該壇部はベースに対して回転され得る、ゲージ人工物が提供される。

壇部によって示される回転対称は、名目上同一の幾何学的特性を有する壇部の部分を交替するために単純な機械的配置を提供する。用語「名目上回転対称」は壇部の回転移動の下で、壇部が完全に同一ではないが少なくとも１つの類似の幾何学的特性を提示することを意味することが理解されよう。用語「名目上」は、特性が各位置で非同一であるようにたとえ壇部が故意に製造されたとしても、各位置での壇部が一連の名目上同一の部分と考えられることができる程度まで、回転に基づき与えられる幾何学的特性が回転前に与えられたものと類似であるので、用いられる。壇部の回転に基づいて与えられる小さな違いは、座標位置決め機械によって測定されることになっている一連の部分で、予想されるずれと比較可能な大きさであり得る。一般的に、ずれは、何百または何十マイクロメートルあるいはそれよりも小さいオーダーでないとしても、１ｍｍ未満であるだろう。さらに、用語「少なくとも一部分」は、壇部の部分だけが名目上回転対称を示す必要があることを意味する一方で、他の部分は回転対称を示さないかもしれない。

ゲージ人工物は、ベース上の形成物と、位置を定める壇部とを含むことができ、ゆえに、壇部は位置間で動かされるために回転しなければならない。壇部は、少なくとも１つの部分は、名目上鏡面対称を示すことができ、それらの位置は１対の位置を含み、１対の位置は対の位置の間で壇部を動かすためにベースに対して１８０°だけ壇部の回転を必要とする。

代替的に、または、付加的に、少なくとも２つの位置の間での壇部の動きは、ベースに対する壇部の線形の動きを必要とし得る。

ゲージ人工物はベースと壇部との上に協力取付形成物を備えることができ、係合するとき、それらは、壇部が位置付けられ得るベース上の２つ以上の位置を定める。ベースと壇部のうちの一方は、２つ以上の定められた位置を提供するために壇部とベースとのうちの他方における３つの対応する形成物の２つ以上のセットと協力するように配置された３つの形成物の１つのセットを備えることができる。１つの実施形態において、各形成物は、ベースおよび壇部のうちの一方におけるスロットまたはボール（もしかすると半球）であって、該壇部および該ベースのうちの他方におけるボールまたはスロットとそれぞれ協力するべく配置されている、ベースおよび壇部のうちの一方におけるスロットまたはボールを備えることができる。

取付形成物は、１つ以上の運動学的位置を定めることができる。ここで用いられる用語「運動学的位置」は例えばベースである体部上の位置を意味し、その体部において、例えば壇部である別の体部はそれら体部の相対的位置が６つの自由度で定められるように位置付けられることができることが理解されよう。

ゲージ人工物は、形成物により提供される定義済みの位置の総計の可能性がある数のサブセットへ、ベース上の壇部の位置を限定するための調整要素を備えることができる。例えば、調整要素なしで、形成物は６つの可能性がある定義済みの位置を提供し得、調整要素は壇部の位置決めをこれらの位置のうちの２つに限定することができる。

ゲージ人工物は、壇部とベースとを一緒に推し進めるためのバイアスを備える。例えば、バイアスは、形成物を一緒に促すための磁石を含むことができる。

本発明の第４態様によれば、ベースと、２つ以上の構成間で該ベースに対して再構成可能な１つ以上の要素とを備えたゲージ人工物であって、各構成において、該１つ以上の要素は、該ベースに対する同じ位置での座標位置決め機械による測定のための、全く同一というわけではないが類似の部分を与える、ゲージ人工物が提供される。

本発明の第５態様によれば、ゲージ人工物の壇部であって、該壇部は、名目上同一の幾何学的特性を有すると共に該ゲージ人工物のベースの取付形成物と協力するように定められた取付形成物を有する少なくとも２つの部分を備え、ゆえに、該壇部は、少なくとも２つの位置で該ベースに対して位置決め可能であり、よって、前記名目上同一の幾何学的特性を有する前記少なくとも２つの部分の各々を、該ベースに対して共通の位置で出現させることができる、壇部が提供される。

本発明の第６態様によれば、第１体部と第２体部との組み合わせであって、該第１体部と該第２体部とは、協力する形成物を備え、該形成物が係合するとき、協力する形成物は複数の運動学的位置に第１体部および第２体部の相対的位置を制限するためのマウントを形成する、組み合わせを提供する。

マウントは、形成物が係合するとき、２つの運動学的位置へ、第１および第２体部の相対的位置を制限することができる。

第１体部と第２体部とは、該形成物によって提供される複数の運動学的位置の、例えば２つである、１つのサブセットに、それら体部の位置を制限するための協力する調整要素を備えることができる。

本発明の第７態様によれば、座標位置決め機械をチェックする方法であって、ゲージ人工物が第１および第２構成にあるとき、該座標位置決め機械で再構成可能な該ゲージ人工物の幾何学的特性を測定すること、該ゲージ人工物が前記第１および第２構成にあるときに得られる前記幾何学的特性の前記測定における相違を既知のずれと比べること、および、該比較に基づいて前記座標位置決め機械が満足に動いているか否かを判別することを含む、方法が提供される。

この方法によって、座標位置決め機械は、機械が一連の部分での幾何学的特性の小さなずれを、必要とされる正確さで、測定することができるかどうかを判別するべく、チェックされることができる。１つの実施形態において、この方法は、比較に基づき、機械によりとられた寸法のために補正係数を決定することをさらに含むことができる。ゲージ人工物がさらなる構成にあるとき、この方法は、座標位置決め機械で、再構成可能なゲージ人工物の幾何学的特性を測定することを含むことができる。さらなる構成は、第１および第２構成の間に提供されるずれと異なる幾何学的特性におけるさらなるずれを提供することができる。例えば、ずれの測定値におけるエラーが誤差の大きさで線形に変化しないならば、幾何学的特性において複数のずれを測定することはより正確な補正係数が定められることを可能にし得る。

この方法は、各構成でゲージ人工物の１つより多い幾何学的特性を測定することを含むことができる。１つより多い幾何学的特性の測定は、ゲージ人工物の上の離れた位置にあり得る。別々の補正係数は、幾何学的特性が測定される各位置のために決定されてよい。ゲージ人工物を再構成することは、座標位置決め機械で測定される幾何学的特性に対応する名目上同一の幾何学的特性を有する２つ以上の部分を交替することを含むことができる。

この方法は、座標位置決め機械を通じて複数の位置で実行されてよい。それら位置は、１つのセットの部分の上で測定される点の位置に対応してよい。

この方法は、本発明の第１、第２、第３または第４の態様によれば、ゲージ人工物を使用することを含み得る。

既知のずれは、校正された座標位置決め機械でゲージ人工物を測定することによって決定され得る。

添付の図面を参照して、一例としてのみ、これから本発明の実施形態が説明される。
座標位置決め機械を用いて１セットの名目上同一の部分を測定する方法を示す。 本発明の一実施形態によるゲージ人工物の斜視図である。 図２に示されるゲージ人工物の分解斜視図である。 図２に示されるゲージ人工物の分解側面視である。 図１に示されるゲージ人工物の側面図である。 図１に示されるゲージ人工物の平面図である。 図６に示された線Ａ−Ａに沿ったゲージ人工物の断面図である。 図１に示されるゲージ人工物の壇部の斜視図である。 本発明の一実施形態にしたがう方法を表すフローチャートである。

図２から７を参照して、ゲージ人工物１０１は、座標位置決め機械に取り付けるためのベース１０２、および、マウント１０５によって要求されるような定められた位置であって各位置がゲージ人工物の構成を定める位置で、このベース１０２上に取付可能な壇部１０８とを備えて示されている。

壇部１０８は、座標位置決め機械の測定をチェックするために使われることができる表面特徴を有する。この実施形態では、壇部１０８の表面は、図６に示されて壇部のコーナー間に延びる二点破線１９０、１９１周りに名目上鏡面対称を有する（それ故、名目上、１８０°回転対称）。したがって、壇部１０８は名目上同一の幾何学的特性を有する少なくとも２つの部分を有し、そして、名目上同一の幾何学的特性がある少なくとも２つの部分の各々がベース１０２に対して共通の位置で与えられることができるように、壇部１０８は定められた位置においてベース１０２に対して位置を定められる。この実施形態では、チェックが基づくかもしれない表面の多数の幾何学的特性がある。これらの幾何学的特性は、一連の部分で特定の予想されるずれ（プロセスバリエーション）のために座標位置決め機械のチェックを許すために異なる大きさの量にわたって広がる。予想されるプロセスバリエーションだけにチェックを制限することは、プロセスの速度を上げ得る、あるいは、予想されるプロセスバリエーション内での測定についてよりすばらしいチェックを許し得る。

この実施形態では、壇部１０８の表面は、２つの球体部１０３、１０４と、２つの複合形状突出部１０６、１０７とを含む。球体部１０３、１０４は、わずかに異なる半径を有し、２５ｍｍの球体部１０３に対して球体部１０４の半径は２５．４ｍｍである。突出部１０６、１０７は、複数の類似の穴と球状面および平面とを備え、１つの突出部１０６の平面と穴の中心との相対位置は以下により詳細に説明されるように他の突出部１０７のそれに対してわずかにオフセットされている。

この実施形態では、突出部１０６、１０７が壇部１０８の一体部分を形成するように成形されるか機械加工されるのに対して、球体部１０３、１０４はそれぞれ壇部１０８に球体部１０３、１０４を取り外し可能に接続するために固定手段を備える。固定手段は、球体部１０３、１０４を支持する軸部と壇部１０８上の共働するねじ山（不図示）によって提供される。穴１０３ａ、１０４ａは、壇部１０８上の所定位置に球体部を締めるために工具を受け容れるために各球体部１０３、１０４の軸部に設けられる。ねじ山は壇部１０８上の球体部１０３、１０４の運動学的位置（kinematic location）を提供しない。したがって、球体部１０３、１０４の一方または両方が緩められるおよび／または取り外される場合には、締め直される/再び付けられるとき、壇部１０８は校正済み座標位置決め機械で再計測されるべきである。必要であるならば、球体部１０３、１０４を壇部１０８に取り外し可能に固定することは、球体部１０３、１０４を入れ替えたり交換したりすることを可能にする。

突出部１０６、１０７は、多くの面で異なる。各突出部１０６、１０７の下方部分は、互いに直角に位置する２つの段付セクションを備える。このように、各突出部１０６、１０７は、ｘ、ｙおよびｚ方向において測定用の一対の平面（またはｚ方向における測定の場合、穴に対して４つの平面外部）を提供する。対応する平面間の相対的距離は、突出部１０６、１０７毎に異なる。段付平面セクションの上部に、楕円円筒形セクションが備え付けられ、そこに一連の円形穴が形成される。両方の突出部１０６、１０７の穴は、同じサイズであるが、突出部１０６の穴は同軸であるのに対して、突出部１０７の穴は偏心している。それらの穴は、（明らかに図７に示されるように）垂直（ｚ方向）壁と、垂直に対して角度をつけられた壁とを含む。突出部１０６、１０７の楕円セクションの外面は、大小の軸の間で異なる比率を有してもよい。

壇部１０８には壇部１０８の異なる部分に名目上同一の対応物を有する多数の幾何学的特性があり、壇部１０８がこれらの幾何学的特性を交替するためにベース１０２に対して回転可能である。例えば、チェックが基づく一つ以上の比較できる幾何学的特性は、球体部１０３、１０４または突出部１０６、１０７の幾何学的特性、あるいは、球体部１０３、１０４の中心と突出部１０６、１０７の穴の中心との距離のような球体部と突出部の組み合わせの幾何学的特性との比較にあり得る。

さて図３および図８を参照すると、マウント１０５は、壇部１０８上の３つの対応する形成物１１１の２つのセットと協力するように配置されるベース１０２上の３つの形成物１１０の１つのセットを備える。

ベース１０２上の各形成物１１０は、スロットを有し、これら３つのスロットは、異なる方向に延び、この実施形態では、各々は同じ円と直角になっている。各スロットは、ベース１０２に平行に一対の円筒形ロッドを固定することによって形成される。この実施形態では、ロッドの各対は、適当な樹脂によってベース１０２にＨ形状くぼみに固定される。

壇部１０８上の各形成物１１１は、ボールの半球が露出するように、壇部１０８の円形形状くぼみに取り付けられるボールを備える。この実施形態では、ボール１１１ａは１つの運動学的位置を提供するべく形成物１１０と協力するための１セットの形成物を形成し、ボール１１１ｂは第２の運動学的位置を提供するべく形成物１１０と協力するための第２セットの形成物を形成する。あるセットのボール１１１ａ、１１１ｂは、それらがベース１０２に形成されたスロットと一緒に係合することができるように離れて配置され、運動学的位置間で壇部１０８を動かすために壇部１０８が１８０°まで回転されることを必要とする一対の運動学的位置を定めるべく、一方のセットのボール１１１ａは他方のセットのボール１１１ｂから間隔をおいて配置される。これを達成するために、一方のセットの各ボール１１１ａは、正反対にあり意図された回転の中心から等距離である他のセットの対応するボール１１１ｂを有する。この実施形態では、スロット１１０は互いから等距離であり、各セットのボール１１１ａまたは１１１ｂは互いから等距離であり、両セットの６つのボール１１１ａ、１１１ｂは一緒に回転中心で中心に位置決めされた円の周りに等距離に間隔をおいて配置される。製造の間のボール１１１のわずかな意図的でない置き誤りは、全く１８０°で離れていない２つの運動学的位置をもたらし得る。しかし、ボール１１１が壇部１０８に取り付けられることができる許容範囲は、座標位置決め機械の測定をチェックするために使われる壇部１０８の幾何学的特性の小さな違いと比較して小さい。当然のことながら、別の実施形態において、意図されたずれが壇部の回転に基づいてベース１０２に対して幾何学的特性の位置決めにおいてあるために、運動学的位置が１８０°まさに離れていないことが望ましい場合があり、それは座標位置決め機械のチェックのために使われることができる。

マウント１０５は、形成物１１０、１１１によって提供される運動学的位置の総計の可能性がある数のサブセットへ、ベース１０２上の壇部１０８の位置決めを限定するべく、一緒に協力する調整要素１１２、１１３をさらに備える。この実施形態では、調整要素１１２、１１３なしで、形成物１１０、１１１は、６つの可能性のある運動学的位置を提供するのに対して、調整要素１１２、１１３は壇部の位置決めをこれらの運動学的位置のうちの２つに限定する。この実施形態の調整要素は、ベース１０２から突出する一対の突起部１１２を含み、ベース１０２上の壇部１０８の位置決めを制限するために、壇部１０８の凹部１１３に受け入れられる。さらなる実施形態では、単一の突起部１１２が提供されてよい。

磁石１１４、１１５は、運動学的装着へ、一緒になるように形成物１１０、１１１を促すために、ベース１０２と壇部１０８とに提供される。

ベース１０２は、座標位置決め機械のテーブルにベース１０２を固定するために栓部１１６をさらに備える。この実施形態では、ベース１０２はゲージ人工物ホルダ１１７によって座標位置決め機械のテーブルに取り付けられる。ゲージ人工物ホルダ１１７は、一対の着脱可能のコネクタ１１９、１２０を含む。コネクタ１１９に栓部１１６を固定するためにコネクタ１１９にロックデバイス（不図示）によって係合され得る中心溝１１８を栓部１１６は含み、コネクタ１１９に対する栓部１１６の回転を許容する。ロックデバイスは、穴１２１を通して挿入される適切なロック用工具を使用して動かされる。穴１２２にねじ込まれる止めねじ（不図示）は、栓部１１６をロックするために締められることができ、それ故、ベース１０２を所定の位置にロックする。コネクタ１２０は、座標位置決め機械のテーブルにゲージ人工物ホルダ１１７をロックするために、さらなるロックデバイス（不図示）を備える。さらなるロックデバイスは、穴１２３を通して挿入される適切なロック用工具を使用して動かされる。異なる座標位置決め機械のテーブルは、パーツをテーブルに取り付けるために、異なる特徴を有する。したがって、コネクタ１１９から分離できるコネクタ１２０を有することによって、適切なコネクタ１２０は、ゲージ人工物が付けられることになっているテーブルに基づいて選ばれることができる。

さて図９を参照して、ゲージ人工物を使って座標位置決め機械をチェックする方法は、示される。この方法は、校正済み座標位置決め機械上でこれらの幾何学的特性を測定すること２０１によって壇部１０８の関連した名目上同一の幾何学的特性間のずれを決定することを含む。その座標位置決め機械は、マスター要素からの観念的に同一の部分の相対的な単なるずれよりもむしろ壇部の実際の寸法を計るタイプであるとよい。ベース１０２上の壇部１０８の両方の運動学的位置での壇部１０８の測定は、壇部１０８が２つの位置間で切り替えられるとき、起こり得る位置変化を考慮するように行われ得る。名目上同一の幾何学的特性の間のずれのための基準値は、これらの測定から決定される２０２。校正済み座標位置決め機械でゲージ人工物を測定することに代わるものとして、デザイン・データは、基準値を決定するのに用いられてよい。

そして、壇部１０８の同じ幾何学的特性は、チェックされる座標位置決め機械で測定される。これは、名目上同一の幾何学的特性を含む壇部１０８の座標位置決め機械部分において共通の位置で測定することを含む。ゲージ人工物１０１に対して、これは、ベース１０２上での第１および第２の運動学的位置で壇部１０８を測定することを含む。したがって、各位置に対して、名目上同一の幾何学的特性を有する部分間のずれは測定され２０５、校正済み座標位置決め機械を用いて決定された基準値とつき合わされる２０６。測定されたずれと基準値との間に相違がある場合、補正係数のような座標位置決め機械の校正は決定されることができる。

この方法は、一連の部分上で測定される点の位置に対応する、複数の位置で、座標位置決め機械を通して実行されることができる。マッピングは、位置に補正係数を結びつけて決定されることができる。

記述された実施形態にしたがうゲージ人工物の利点は、２つの（または、できる限り４つ）の領域が壇部１０８のたった１つの動きでチェックされ得ることである。これは、運動学的位置間での壇部の回転が、以前に他の部分によって占められていた空間に、壇部１０８の別の部分に対する名目上同一の幾何学的特性を有する部分を位置付けるからである。座標位置決め機械の新しい領域をチェックするために、いずれかの止めねじが緩められてベース１０２が異なる方向に回転されることができ、または、コネクタ１２０はテーブル上の異なる位置にゲージ人工物を置くためにテーブルからゲージ人工物を自由にするために操作されることができる。

本発明の方法は、異なる種類の座標位置決め機械に実装されることができる。座標位置決め機械は、測定と機械加工操作の両方のために用いられることができる測定または工作機械専用の座標測定機械を含むことができる。好ましくは、座標位置決め装置は、非デカルト座標位置決め機械を含む。非デカルト座標位置決め機械は、複数の伸長可能な支柱で可動壇部に接続しているベース・壇部を備えてよい。平行な支柱の拡張は、可動壇部（例えばｘ、ｙおよびｚ方向で）の必須の運動を生じる。これは、複数の（例えば３つの）相互に直角の線形軸に沿った線形動作が連続して線形スライドを取り付けることによって成し遂げられる伝統的なシリアルまたはブリッジ型座標測定機械に対比されるべきである。この方法は非デカルト座標位置決め機械に適用されたとき特に有利であり、そのような機械の測定が反復可能であり小さい距離に対して線形であるがそのような線形がより大きな違いのために達成するのが難しいからである。

修正と変更が、ここに記述されて、特許請求の範囲において定められる本発明の要旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態になされ得ることが理解されよう。例えば、マウント１０５は２つ以上の定義済みの位置をベース１０２上の壇部１０８に提供することができる。

Claims (22)

1. 座標位置決め機械をチェックするために、名目上同一の部分の組を測定するゲージング方法に使用される校正されたゲージ人工物であって、
   座標位置決め機械のテーブル上に取り付けるためのベースと、名目上同一の幾何学的特性を有する少なくとも２つの部分を備える壇部とを備えており、
   該壇部は、名目上同一の幾何学的特性を有する前記少なくとも２つの部分の各々が該ベースに対して共通の位置で与えられることができるように少なくとも２つの位置において該ベースに対して位置決め可能であり、前記共通の位置に位置づけられるときの前記少なくとも２つの部分の前記名目上同一の幾何学的特性におけるずれは、既知であり、前記座標位置決め機械によって測定されることになる前記名目上同一の部分における予想されるずれの大きさである、
   校正されたゲージ人工物。
2. 前記少なくとも２つの部分の名目上同一の幾何学的特性は、前記共通の位置に置かれたときに、特徴の形状、大きさ、および／または相対的位置において異なる、請求項１に記載の校正されたゲージ人工物。
3. 前記ベースに対して名目上同一の幾何学的特性を有する前記少なくとも２つの部分の位置が前記少なくとも２つの位置間の前記壇部の動きによって交替されることができるように前記壇部は配置されている、請求項１または２に記載の校正されたゲージ人工物。
4. 座標位置決め機械をチェックするために、名目上同一の部分の組を測定するゲージング方法に使用される校正されたゲージ人工物であって、
   ベースと、該ベース上の２つ以上の別個の位置において位置決め可能な壇部とを備えており、
   該壇部は、名目上同一の幾何学的特性を有する少なくとも２つの部分を備え、前記ベースに対するその位置は前記２つ以上の別個の位置間の該壇部の動きによって交替され得、交替されるときの前記少なくとも２つの部分の前記名目上同一の幾何学的特性におけるずれは、既知であり、前記座標位置決め機械によって測定されることになる前記名目上同一の部分における予想されるずれの大きさである、
   校正されたゲージ人工物。
5. 前記２つの位置の間で前記壇部を動かすために該壇部が回転されなければならないように、前記位置は定められている、請求項１から４のいずれか一項に記載の校正されたゲージ人工物。
6. 前記壇部の少なくとも一部分は名目上回転対称を示す、請求項５に記載の校正されたゲージ人工物。
7. 座標位置決め機械をチェックするために、名目上同一の部分の組を測定するゲージング方法に使用される校正されたゲージ人工物であって、
   座標位置決め機械のテーブル上に取り付けるためのベースと、該ベース上に位置決め可能な壇部とを備えており、
   該壇部の少なくとも一部分は名目上回転対称を示し、該壇部は該壇部の該名目上対称形の部分の位置を交替するべく該ベースに対して回転され得、交替されるときの前記壇部の名目上対称形の部分におけるずれは、既知であり、前記座標位置決め機械によって測定されることになる前記名目上同一の部分における予想されるずれの大きさである、
   校正されたゲージ人工物。
8. 前記ベースと前記壇部とに協力する取付形成物を備え、係合するとき、それは該ベース上の該壇部のための２つ以上の位置を定める、請求項１から７のいずれか一項に記載の校正されたゲージ人工物。
9. 前記取付形成物は、前記ベース上の前記壇部のための２つ以上の運動学的位置を定める、請求項８に記載の校正されたゲージ人工物。
10. 前記ベースおよび前記壇部のうちの一方における３つの形成物の１セットであって、前記少なくとも２つの位置を提供するべく、該壇部および該ベースのうちの他方における３つの対応する形成物の２つ以上のセットと協力するように定められた、前記ベースおよび前記壇部のうちの一方における３つの形成物の１セットを備える、請求項８または請求項９に記載の校正されたゲージ人工物。
11. 各形成物は、前記ベースおよび前記壇部のうちの一方におけるスロットまたはボールであって、該壇部および該ベースのうちの他方におけるボールまたはスロットとそれぞれ協力するべく配置されている、前記ベースおよび前記壇部のうちの一方におけるスロットまたはボールを備える、請求項８から１０のいずれか一項に記載の校正されたゲージ人工物。
12. 前記形成物によって提供される総計の可能性がある数の定められた位置のサブセットへ、前記ベース上の前記壇部の位置決めを限定するために、調整要素を備える、請求項８から１１のいずれか一項に記載の校正されたゲージ人工物。
13. 前記ベースに前記壇部を推し進めるためのバイアスを備える、請求項１から１２のいずれか一項に記載の校正されたゲージ人工物。
14. 座標位置決め機械をチェックするために、名目上同一の部分の組を測定するゲージング方法に使用される校正されたゲージ人工物であって、
    ベースと、２つ以上の構成間で該ベースに対して再構成可能な２つ以上の要素とを備えており、
    各構成において、該２つ以上の要素は、該ベースに対する同じ位置での座標位置決め機械による測定のための、同一でないが類似の部分を与え、前記同じ位置で与えられるときの各要素の非同一の部分ではないが類似の部分におけるずれは、既知であり、前記座標位置決め機械によって測定されることになる前記名目上同一の部分における予想されるずれの大きさである、
    ゲージ人工物。
15. 座標位置決め機械をチェックするために、名目上同一の部分の組を測定するゲージング方法に使用される校正されたゲージ人工物の壇部であって、
    該壇部は、名目上同一の幾何学的特性を有すると共に該校正されたゲージ人工物のベースの取付形成物と協力するように定められた取付形成物を有する少なくとも２つの部分を備え、
    該壇部は、少なくとも２つの位置で該ベースに対して位置決め可能であり、よって、前記名目上同一の幾何学的特性を有する前記少なくとも２つの部分の各々を、該ベースに対して共通の位置で出現させることができ、前記共通の位置に位置づけられるときの前記少なくとも２つの部分の前記名目上同一の幾何学的特性におけるずれは、既知であり、前記座標位置決め機械によって測定されることになる前記名目上同一の部分における予想されるずれの大きさである、
    壇部。
16. 座標位置決め機械をチェックする方法であって、
    第１構成と第２構成との間のゲージ人工物の再構成を通じて、前記座標位置決め機械内の共通の位置に位置づけられているとき、該座標位置決め機械で再構成可能な該ゲージ人工物の異なる部分の幾何学的特性を測定すること、
    該ゲージ人工物が前記第１および第２構成にあるときに得られる前記幾何学的特性の前記測定における相違を既知のずれと比べること、および、
    該比較に基づいて前記座標位置決め機械が満足に動いているか否かを判別することを含む、方法。
17. 前記ゲージ人工物が１つ以上のさらなる構成にあるとき、再構成可能な前記ゲージ人工物の幾何学的特性を、前記座標位置決め機械で、測定すること、を含む、請求項１６に記載の方法。
18. 各構成において、前記ゲージ人工物の１つよりも多い幾何学的特性を測定することを含む、請求項１６または請求項１７に記載の方法。
19. 前記１つよりも多い幾何学的特性の前記測定は前記ゲージ人工物上の相隔たる位置であり、別々の補正係数は幾何学的特性が測定される各位置に対して定められる、請求項１８に記載の方法。
20. 前記ゲージ人工物を再構成することは、前記座標位置決め機械によって測定される前記幾何学的特性に対応する名目上同一の幾何学的特性を有する２つ以上の部分を交替することを含む、請求項１６から１９のいずれか一項に記載の方法。
21. 前記方法は、前記座標位置決め機械を通じて前記ゲージ人工物の複数の位置に対して実行される、請求項１６から２０のいずれか一項に記載の方法。
22. 前記位置は、一連の部分において測定される位置の場所に対応する、請求項２１に記載の方法。

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