JPH02296105A - 三次元測定装置 - Google Patents
三次元測定装置Info
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- JPH02296105A JPH02296105A JP10436590A JP10436590A JPH02296105A JP H02296105 A JPH02296105 A JP H02296105A JP 10436590 A JP10436590 A JP 10436590A JP 10436590 A JP10436590 A JP 10436590A JP H02296105 A JPH02296105 A JP H02296105A
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- JP
- Japan
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- measuring device
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- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/004—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points
- G01B5/008—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、物体上の一点の座標を測定又は決定するため
の測定装置に係わる。この装置は、物体を支持する支持
面と、物体上の一点の座像を検知する測定プローブとを
備え、この測定プローブが長手方向に従って第１支持部
材に取付けられており、この第１支持部材が、駆動装置
及びガイド手段を介して、該第１支持部材と直角であり
且つ装置の支持面と平行である平面上に位置する第２支
持部材に沿って垂直方向に移動し得、前記第２支持部材
が第１支持部材を支持面と平行に移動させるための駆動
装置及びガイド手段を有し、該第２支持部材の一方の端
部がガイド機構に接続されており、そのため測定プロー
ブを支持面と平行に前記ガイド機構方向へ移動させるこ
とができるようになっている。
の測定装置に係わる。この装置は、物体を支持する支持
面と、物体上の一点の座像を検知する測定プローブとを
備え、この測定プローブが長手方向に従って第１支持部
材に取付けられており、この第１支持部材が、駆動装置
及びガイド手段を介して、該第１支持部材と直角であり
且つ装置の支持面と平行である平面上に位置する第２支
持部材に沿って垂直方向に移動し得、前記第２支持部材
が第１支持部材を支持面と平行に移動させるための駆動
装置及びガイド手段を有し、該第２支持部材の一方の端
部がガイド機構に接続されており、そのため測定プロー
ブを支持面と平行に前記ガイド機構方向へ移動させるこ
とができるようになっている。
この種の装置は既に公知である。
しかしながら、公知の装置では第２支持部材の両端にガ
イド機構が具備される。これらのガイド機構はガントリ
ー形懇の支持手段に支持され、そのため装置の比較的上
方に位置する。このタイプの公知の測定装置は、支持面
へのアクセスが十分ではないため、立体的物体上の一点
の座標を迅速に測定できないという欠点を有する。
イド機構が具備される。これらのガイド機構はガントリ
ー形懇の支持手段に支持され、そのため装置の比較的上
方に位置する。このタイプの公知の測定装置は、支持面
へのアクセスが十分ではないため、立体的物体上の一点
の座標を迅速に測定できないという欠点を有する。
本発明者は、このような欠点がなく、物体上の一点の座
標を極めて迅速に且つ極めて大きな再現性をもって測定
することができる三次元測定装置を開発した。
標を極めて迅速に且つ極めて大きな再現性をもって測定
することができる三次元測定装置を開発した。
そこで本発明は、冒頭で述べたタイプの三次元測定装置
であって、第２支持部材の他方の端部が、第１支持部材
と平行に延び且つ支持面上を移動する垂直支柱によって
支持されていることを特徴とする三次元測定装置を提供
する。
であって、第２支持部材の他方の端部が、第１支持部材
と平行に延び且つ支持面上を移動する垂直支柱によって
支持されていることを特徴とする三次元測定装置を提供
する。
このような測定装置は、支持面の幅全体にわたって延び
る２つの支持部材が支持面の両側で支持面に接続されて
いる公知の装置とは異なり、支柱が支持面の幅の一部分
のみを占め、残りの支持面部分を実質的に自由に移動す
るようになっているため、物体を支持面上で容易に移動
させることができるという利点を有する。
る２つの支持部材が支持面の両側で支持面に接続されて
いる公知の装置とは異なり、支柱が支持面の幅の一部分
のみを占め、残りの支持面部分を実質的に自由に移動す
るようになっているため、物体を支持面上で容易に移動
させることができるという利点を有する。
公知の三次元測定装置の中には、第２支持部材を支持し
且つ移動させるために支持面上に配置された２つのガン
トリーが支持面上を移動するようになっているものもあ
る。この場合は、２つのガイド手段が装置の比較的下方
に位置する。このタイプの装置は、第２支持部材を支持
面と平行に移動させる駆動力がガイド手段を備えた２つ
のガントリーの底部に作用するため、装置に共振現象が
発生し易くなり、従って座標を正確に測定することがで
きないという欠点を有する。
且つ移動させるために支持面上に配置された２つのガン
トリーが支持面上を移動するようになっているものもあ
る。この場合は、２つのガイド手段が装置の比較的下方
に位置する。このタイプの装置は、第２支持部材を支持
面と平行に移動させる駆動力がガイド手段を備えた２つ
のガントリーの底部に作用するため、装置に共振現象が
発生し易くなり、従って座標を正確に測定することがで
きないという欠点を有する。
第１支持部材の駆動、第２支持部材に沿った第１支持部
材の駆動及びガイド機構の駆動を起こす力は、夫々の移
動方向に直接作用するのが好ましい。
材の駆動及びガイド機構の駆動を起こす力は、夫々の移
動方向に直接作用するのが好ましい。
駆動力を夫々の移動方向にだけ作用させると、移動が遥
かに正確になり、従って点の座標の測定がより正確にな
ると共に、測定の再現性が高くなる。
かに正確になり、従って点の座標の測定がより正確にな
ると共に、測定の再現性が高くなる。
第１支持部材を３つの測定方向に従って移動させるため
には、キネマチイックカップリングと夫々の駆動装置と
を相互に作用させるのが好ましい。
には、キネマチイックカップリングと夫々の駆動装置と
を相互に作用させるのが好ましい。
このようなカップリングは、第１支持部材のバランスを
とる上でも有効であり、前述のごとき公知の装置、即ち
第１支持部材のバランスをとるために平衡錘の作用を使
用する装置と比べて、動力学的条件を大幅に改善せしめ
る。
とる上でも有効であり、前述のごとき公知の装置、即ち
第１支持部材のバランスをとるために平衡錘の作用を使
用する装置と比べて、動力学的条件を大幅に改善せしめ
る。
本発明の装置の種々の可動部材の駆動は、機械的駆動に
よって実施し得る。
よって実施し得る。
但し、第２支持部材に沿った第１支持部材の駆動及びガ
イド機構の駆動は磁気駆動によって行うのが好ましい、
測定速度が機械的駆動の場合より速くなるからである。
イド機構の駆動は磁気駆動によって行うのが好ましい、
測定速度が機械的駆動の場合より速くなるからである。
本発明の測定装置の最低固有振動数は好ましくは１５Ｈ
ｚ以上、より好ましくは１９Ｈｚ以上である。
ｚ以上、より好ましくは１９Ｈｚ以上である。
周知のように、装置の最低固有振動数は振動に対する装
置の感受性を測る尺度である。この最低固有振動数の値
が増加すると振動に対する感受性は減少する。勿論、最
低固有振動数の値は使用する材料の選択によっても左右
されるため、同じ設計でも材料が異なれば前記値も異な
り得る。
置の感受性を測る尺度である。この最低固有振動数の値
が増加すると振動に対する感受性は減少する。勿論、最
低固有振動数の値は使用する材料の選択によっても左右
されるため、同じ設計でも材料が異なれば前記値も異な
り得る。
比較として、冒頭で述べたタイプの公知の測定装置は固
有振動数が６１１２でしかないが、本発明の測定装置の
固有振動数はそれより大きく、好ましくは約１５Ｈｚ以
上である。
有振動数が６１１２でしかないが、本発明の測定装置の
固有振動数はそれより大きく、好ましくは約１５Ｈｚ以
上である。
以下、添付図面に基づき非限定的実施例を挙げて本発明
をより詳細に説明する。
をより詳細に説明する。
立体的物体上の一点の座標を測定又は決定するためには
、先ずその物体を測定装置の支持面２上に配置する。座
標の測定は測定プローブ１によって行われる。前記測定
プローブ１は、ハウジング５内を垂直方向に移動し得る
支持部材４に長手方向で取付けられる。支持部材４の移
動はより特定的には、該支持部材４と調心的に配置され
た駆動装置１０、好ましくはりニヤモータによって行わ
れる。
、先ずその物体を測定装置の支持面２上に配置する。座
標の測定は測定プローブ１によって行われる。前記測定
プローブ１は、ハウジング５内を垂直方向に移動し得る
支持部材４に長手方向で取付けられる。支持部材４の移
動はより特定的には、該支持部材４と調心的に配置され
た駆動装置１０、好ましくはりニヤモータによって行わ
れる。
この駆動装置と支持部材４との間にはキネマチイックカ
ップリング（図示せず）を具備するの好ましい。
ップリング（図示せず）を具備するの好ましい。
そうすれば、支持部材が駆動装置を介して確実に該支持
部材の移動方向でしか移動しないことになる。駆動装置
１０を支持部材４と調心的に配置すると支持部材のバラ
ンスが良くなり、本発明の装置の最低固有振動数を高く
する上でも大きな効果が得られる。
部材の移動方向でしか移動しないことになる。駆動装置
１０を支持部材４と調心的に配置すると支持部材のバラ
ンスが良くなり、本発明の装置の最低固有振動数を高く
する上でも大きな効果が得られる。
他の駆動装置もキネマチイックカップリング（図示せず
）と相互に作用するようにする。
）と相互に作用するようにする。
第１図に示すように、ハウジング５は第２支持部材６に
沿って水平方向に移動し得る。この第２支持部材はガイ
ド手段、ベアリングブロック３及び駆動装置１１を備え
る。この場合も、駆動力は移動すべき部材、この場合は
ハウジング５の移動方向に作用する。
沿って水平方向に移動し得る。この第２支持部材はガイ
ド手段、ベアリングブロック３及び駆動装置１１を備え
る。この場合も、駆動力は移動すべき部材、この場合は
ハウジング５の移動方向に作用する。
第２支持部材６は一方の端部がガイド機構７に接続され
ている。このガイド機構は第２支持部材を測定プローブ
１と共に支持面のＸ方向に従って移動させるためのもの
である。ガイド機［７は、ガイド手段及びベアリングブ
ロック１２を介して支持部材１３沿いに移動する。この
支持部材は支持手段８を介して測定装置の支持面２に接
続されている。
ている。このガイド機構は第２支持部材を測定プローブ
１と共に支持面のＸ方向に従って移動させるためのもの
である。ガイド機［７は、ガイド手段及びベアリングブ
ロック１２を介して支持部材１３沿いに移動する。この
支持部材は支持手段８を介して測定装置の支持面２に接
続されている。
第２支持部材６は他方の端部で垂直支柱９によっても支
持されている。この支柱は第１支持部材４と平行に、従
って測定装置の２方向に延びている。
持されている。この支柱は第１支持部材４と平行に、従
って測定装置の２方向に延びている。
この支柱は底部１）でガイドされて装置の支持面２上を
移動するが、図面簡略化のため、この状態は詳細には図
示しなかった。勿論、この支柱のガイドはガイド機構７
と平行に行われる。但し、支柱９は駆動装置によって直
接駆動されるのではなく、支持部材１３に沿った第２支
持部材の移動を通して、該第２支持部材の動きに従う。
移動するが、図面簡略化のため、この状態は詳細には図
示しなかった。勿論、この支柱のガイドはガイド機構７
と平行に行われる。但し、支柱９は駆動装置によって直
接駆動されるのではなく、支持部材１３に沿った第２支
持部材の移動を通して、該第２支持部材の動きに従う。
本発明の装置では種々のガイドに空気軸受を使用すると
極めて有利である。
極めて有利である。
前述のごとく、支持部材４の駆動、第２支持部材６に沿
った支持部材４の駆動及びガイド機構７の駆動を起こす
力は、夫々の移動方向に作用する。より特定的には、駆
動は機械的方法でも実施し得るが、機械的駆動ではなく
磁気駆動を使用すると極めて有利であることが判明した
。即ち、極めて大きな精度を維持しながら、測定速度を
明らかに速くすることができるのである。本発明の測定
装置では、より特定的には、８〜１０１論の精度で再現
可能な測定が行われる。
った支持部材４の駆動及びガイド機構７の駆動を起こす
力は、夫々の移動方向に作用する。より特定的には、駆
動は機械的方法でも実施し得るが、機械的駆動ではなく
磁気駆動を使用すると極めて有利であることが判明した
。即ち、極めて大きな精度を維持しながら、測定速度を
明らかに速くすることができるのである。本発明の測定
装置では、より特定的には、８〜１０１論の精度で再現
可能な測定が行われる。
こここで留意すべきこととして、Ｘ方向、ｙ方向及び２
方向の座標を求めるためには、支持部材１３にＸ測定ス
ケール１４を具備し、第２支持部材６にＸ測定スケール
１５を具備し、第１支持部材４にＺ測定スケール１６を
具備する。
方向の座標を求めるためには、支持部材１３にＸ測定ス
ケール１４を具備し、第２支持部材６にＸ測定スケール
１５を具備し、第１支持部材４にＺ測定スケール１６を
具備する。
また、本発明の測定装置は花崗岩で形成するのが好まし
い、勿論、他の材料を使用することもできる。その場合
でも、本発明の測定装置の特別の設計に起因して、従来
の構造をもつ測定装置の場合より大きい最低固有振動数
が得られる。測定装置を花崗岩で形成すると、最低固有
振動数は約１９Ｈｚになる。前述のごとく公知の三次元
測定装置の最低固有振動数は６１１ｚにすぎない。
い、勿論、他の材料を使用することもできる。その場合
でも、本発明の測定装置の特別の設計に起因して、従来
の構造をもつ測定装置の場合より大きい最低固有振動数
が得られる。測定装置を花崗岩で形成すると、最低固有
振動数は約１９Ｈｚになる。前述のごとく公知の三次元
測定装置の最低固有振動数は６１１ｚにすぎない。
尚、支柱９は装置のその他の部材と同じ材料で形成する
必要はなく、十分な剛性を有するものであれば任意の材
料を使用し得る。支柱は、所望であれば中空にしてもよ
い。
必要はなく、十分な剛性を有するものであれば任意の材
料を使用し得る。支柱は、所望であれば中空にしてもよ
い。
第１図は本発明の三次元測定装置の簡略説明図である。
２・・・・・・支持面、４・・・・・・第１支持部材、
６・・・・・・第２支持部材、９・・・・・・支柱。
６・・・・・・第２支持部材、９・・・・・・支柱。
Claims (5)
- （１）物体上の一点の座標を測定又は決定するための測
定装置であって、物体を支持する支持面と、物体上の一
点の座標を検知する測定プローブとを備え、この測定プ
ローブが長手方向に従って第１支持部材に取付けられて
おり、この第１支持部材が駆動装置及びガイド手段を介
して、該第１支持部材と直角であり且つ装置の支持面と
平行である平面上に位置する第２支持部材に沿って垂直
方向に移動し得、前記第２支持部材が第１支持部材を支
持面と平行に移動させるための駆動装置及びガイド手段
を備え、該第２支持部材の一方の端部がガイド機構に接
続されており、そのため測定プローブを支持面と平行に
前記ガイド機構方向へ移動させることができるようにな
っており、前記第２支持部材の他方の端部が、第１支持
部材と平行であって装置の支持面上でガイドされる垂直
支柱に支持されていることを特徴とする、物体上の一点
の座標を測定又は決定するための測定装置。 - （２）第１支持部材の駆動、第２支持部材に沿った第１
支持部材の駆動及びガイド機構の駆動を起こす力が夫々
の移動方向に直接作用するようになっていることを特徴
とする請求項１に記載の測定装置。 - （３）第１支持部材を３つの測定方向に従って移動させ
るために、各駆動装置がキネマティックカップリングと
相互作用するようになっていることを特徴とする請求項
１又は２に記載の測定装置。 - （４）第１支持部材の駆動、第２支持部材に沿った第１
支持部材の駆動及びガイド機構の駆動が磁気的方法で行
われることを特徴とする請求項１又は２に記載の測定装
置。 - （５）測定装置の最低固有振動数が少なくとも１５Ｈｚ
、好ましくは１９Ｈｚ以上であることを特徴とする請求
項１〜４のいずれか一項に記載の測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8901010A NL8901010A (nl) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | Driedimensionale meetinrichting. |
| NL8901010 | 1989-04-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02296105A true JPH02296105A (ja) | 1990-12-06 |
Family
ID=19854528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10436590A Pending JPH02296105A (ja) | 1989-04-21 | 1990-04-19 | 三次元測定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0393795A1 (ja) |
| JP (1) | JPH02296105A (ja) |
| DD (1) | DD299083A5 (ja) |
| NL (1) | NL8901010A (ja) |
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| KR100484324B1 (ko) * | 2002-05-29 | 2005-04-19 | 한국항공우주연구원 | 수동식 공간 위치 측정기 |
| JP2015007641A (ja) * | 2014-08-25 | 2015-01-15 | 株式会社東京精密 | 三次元座標測定機 |
| JP2015092172A (ja) * | 2014-12-16 | 2015-05-14 | 株式会社東京精密 | 三次元座標測定機 |
| JP2015163886A (ja) * | 2015-04-06 | 2015-09-10 | 株式会社東京精密 | 三次元座標測定機 |
| US9441935B2 (en) | 2014-07-07 | 2016-09-13 | Tokyo Seimitsu Co., Ltd. | Three-dimensional coordinate measuring machine |
| JP2020073919A (ja) * | 2020-01-24 | 2020-05-14 | 株式会社東京精密 | 三次元測定機 |
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| CN102023046A (zh) * | 2009-09-14 | 2011-04-20 | 上海诸光机械有限公司 | 浪高仪、加速度计两用标定装置 |
| CN102322812A (zh) * | 2011-08-30 | 2012-01-18 | 合肥工业大学 | 小阿贝误差三维测量系统 |
| EP2594893B1 (en) * | 2011-11-16 | 2020-09-23 | Hexagon Metrology S.p.A. | Coordinate gantry measuring machine |
| CN102788670B (zh) * | 2012-08-16 | 2015-09-30 | 中国计量学院 | 一种燃气表气阀配合面检测装置 |
| DE102017113695B3 (de) | 2017-06-21 | 2018-12-27 | Carl Mahr Holding Gmbh | Wippenloses Messsystem für ein Messgerät |
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| DE3542766C2 (de) * | 1985-12-04 | 1994-08-11 | Mauser Werke Oberndorf | Meßmaschine |
| DE3720795A1 (de) * | 1987-06-24 | 1989-01-05 | Stiefelmayer Kg C | Geraet zum messen, anreissen, antasten, bearbeiten od. dgl. von werkstuecken im raum |
| DE3806686A1 (de) * | 1988-03-02 | 1989-09-14 | Wegu Messtechnik | Mehrkoordinatenmess- und -pruefeinrichtung |
| DE3808871A1 (de) * | 1988-03-17 | 1989-09-28 | Mauser Werke Oberndorf | Koordinatenmessmaschine |
-
1989
- 1989-04-21 NL NL8901010A patent/NL8901010A/nl not_active Application Discontinuation
-
1990
- 1990-04-19 JP JP10436590A patent/JPH02296105A/ja active Pending
- 1990-04-19 EP EP90200982A patent/EP0393795A1/en not_active Withdrawn
- 1990-04-19 DD DD33988090A patent/DD299083A5/de not_active IP Right Cessation
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