JPH03259711A - 自動駆動型比較計測機 - Google Patents

自動駆動型比較計測機

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JPH03259711A
JPH03259711A JP5912990A JP5912990A JPH03259711A JP H03259711 A JPH03259711 A JP H03259711A JP 5912990 A JP5912990 A JP 5912990A JP 5912990 A JP5912990 A JP 5912990A JP H03259711 A JPH03259711 A JP H03259711A
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宗弘 先生
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、測定対象物とプローブ測定子とを相対的に移
動する計測法に係り、特に所望の測定点に於けるモデル
測定物(マスター)と、測定対象物の計測値を比較する
に際し、プローブを移動する駆動機構の位値決め誤差か
ら発生する計測誤差を較正することのできる自動駆動型
比較M4測機に関する。
〔従来の技術とその問題点〕
測定台上に載置した測定対象物に対して、計測機本機に
装備したプローブを精密移動機構により相対的に移動し
、前記測定対象物の計測面と、プローブ測定子との相対
移動量を検出して、これをデータ処理することにより、
測定対象物の形状或いは寸法等を測定するようにした二
次元測定機が知られており、測定対象物の所望の測定点
にプローブ測定子を当接する手段として、手動型と駆動
型とがある。
計測作業の能率化、自動化に伴いこの種測定機の操作も
自動駆動型が要求され、プローブ測定子の制御も高速化
しつつあるが、駆動装置としての位値決め精度は、高速
化と相反するものがあり、測定点に対してプローブ測定
子が移動する位値決め誤差は、精密計測」二無視するこ
とができなくなる。
〔問題を解決するための手段及び作用〕このため本発明
に係る自動駆動型比較!−1?11!1機は、載架台に
載置した測定対象物と、計測機のZ軸スライダに装着し
たプローブとを駆動機構により三次元的に相対移動し、
前記測定対象物の制測面とプローブ測定子との相対移動
量を検出して、これを同期駆動装置が軌道制御したマス
ター測定点の計測値と比較演算する計測機に於て、プロ
ーブ測定子を所望の測定点に当接するために作動する同
期駆動装置の位値決め指令設定値と、駆動位置とは必ず
しも一致せず、この変位量を含んだままの計測値を前記
マスターの標I?!測定値と比較することは、同一測定
条件での形状誤差を表示することにはならないので、こ
れを較正し、より正確な測定結果が得られるようにした
ものである。
即ちマスターの各指定測定点に於ける切線の角度又は正
接値を、予め測定データ設定装置に入力し、測定対象物
に当接しようとするプローブ測定子の駆動位置が指定測
定点の位置より変位しても、この変位量に応じたマスタ
ー計測面上の比較位置を演算し、この値を測定対象物の
実測値と比較演算して、表示するようにしたものである
〔実施例〕
本発明の実施例を図面について説明すると、図中1はベ
ース2上に条設したレール3,3′と直動ブロック4,
4′により係合し、充分な精度を保持しつ\X軸方向に
摺動自在とした測定対象物5の載架台で、これに対応す
る固定台6をベース2の中央部に立設する。固定台6の
−1一部には、直動ブロック7.7′と係合するレール
8,8′により、前記X軸と直交するY軸方向に摺動自
在としたY軸スライダ9を架設し、その前側に支持台1
0などを介して垂直方向の昇降を自在としたZ軸スライ
ダ11の保持体12を装着する。
Z軸スライダ1〕の延長下端にはプローブ13を装着し
て、その測定子]4を前記載架台1上の測定対象物5に
対応させ、測定対象物5の計測面に当接する測定子14
の三次元的な移動を可能とさせる。
またベース2に対する載架台1のX軸方向への移動と、
固定台6に対するスライダ9のY軸方向への移動、及び
支持台10に設けた保持体12に対するスライダ11の
z軸方向への移動は、モータやボールねじなどにより構
成され、且っ学修機能を有する多軸コントローラ15と
電気的に連結された夫々の同期駆動装置1.6,17.
18によって行われる。
プローブ測定子14の測定対象物5に対するX軸方向へ
の相対移動量は、ベース2と載架台1との間に設けたX
軸移動量読み取り装置19により検出され、また測定子
14の測定対象物5に対するY軸方向、及びz軸方向へ
の相対移動量は、固定台6とスライダ9との間に設けた
Y軸移動産院み取り装置20、及び保持体12とスライ
ダ11−との間に設けたX軸移動量読み取り装置21に
よって検出される。
X、Y、Z軸の、各移動産院み取り装置19゜20.2
1からの信号は、各別の検出回路22゜23.24及び
カウンタ25,26.27を経てデータ処理装置28に
伝送されるが、前記プローブ13からの測定子タッチ信
号が各別のカウンタ25.26.27に付与されるので
、各カウンタ25.26.27は、プローブ13からの
信号を受けた時点でのx、y、X軸移動量読み取り値を
保持し、これをデータ処理装置2日に送り込む。
またX、Y、Z軸の各同期駆動装置]、6,1.7゜1
8を制御する多軸コン1−ローラ15は、所定の動作指
令を出力する学修機能器(ティーチングボックス)29
と接続されると共に、前記データ処理装置28と接続さ
れており、更に指定された各測定点に於けるx、y、z
軸方向の公差値及び測定点に於ける切線が測定基準軸と
なす角度、又は正接値を入力する計測データ設定装置3
0が、データ処理装置28に接続される。
このデータ処理装置28で演算処理された結果は、表示
装置3]に、また必要に応じて記録装置32に出力する
ようになっている。
本発明は上記の様に構成されているので、先づマスター
を載架台1上に固定し、この計測面に於ける所望の測定
点に、プローブ測定子]−4が当接する様な動作をプロ
ーブ13に与えるため、同期駆動装置15.コ−6,1
7にx、 −y −z軸座標値に相当する駆動信号を多
軸コントローラ15から発信させる。
このマスター測定点軌道制御に必要な初期指令は、学修
機能器29の操作により、多軸コントローラ15に与え
られると同時に、データ処理装置28或いは計測データ
設定装置30に設けられたメモリー・ユニット(図面に
は示してない)に伝送され、メモリーカードなどに記録
されて、再度の同一測定対象物への計測に対応すること
ができる。
今プローブ測定子14の測定点に於ける当接挙動を説明
するに当り、X−Yの二軸に於ける関係位置を現わした
第4図について説明すると、マスター計測面BCに於け
る所定の測定点をPとすれば、この座標値χ、yは学修
機能器29、又はメモリーカードからの指令値として、
データ処理製値28に記憶されると共に、この座標値χ
、yに相当する動作指令を多軸コントローラ15に与え
ること\なる。しかし多軸コントローラ15の指令によ
り動作する各軸の駆動装置には、夫々指令位置に対して
の位値決め誤差があり、これを零にすることは不可能で
ある。そこで測定点Pに向って移動するプローブ測定子
14の位置がX軸」二にδχだけ変位してY軸方向への
移動を行ったとすると(第4図に矢印で示す)、測定子
14は測定対象物の計測面DEと点P1に於て当接する
この当接点P工をマスター計測面BCへの当接点と比較
する場合、測定子14が上記の様にδχだけ変位したま
\マスター計測面BCに当接する位置は点P2であり、
データ処理装置28が記憶する測定点Pではなから、計
測点P工の値は点P2の値と比較すべきである。従って
測定対象物の計測役得られる数値は、点P1に於ける座
標値χ、。
y、であり、前記測定点Pに於ける座標値χ、yとの4
つの値から当接予想点P2の座標値を得られることが望
ましい。
そこでマスターの所定測定点Pに於ける切線PAを考え
、これがX軸と交わる角度をOとすれば、当接予想点P
2に於ける切線P2AがX軸と交わる角度も、δχが微
少な値であるため、はぼ0と等しい値と見て差し支えな
い。
図4の点P1に於ける座標値をχ1.y1、点P2に於
ける座標値をχ1.y2とすれば、χ1−χ =δχ 
 であり、 y□−y −δy yz  ’Jx=εy  とすれば、 yz  V  −δχ+Ey となり、角度0との間に次の関係が成り立つ。
δy+Ey=δχtanθ εy−δχ+:anO−δy −に記の演算によって点P2の座標値を知ることができ
るので、計測データ設定装置30に、マスター測定点の
切線がプローブ移動の基準軸(二\ではX軸)と交わる
角度O又はその正接値tan Oを入力して置けば、計
測作業時に点P、の座標値を検出することにより、デー
タ処理装置28が点P2の座標値を演算し、更に点P1
とP2との座標値を比較して、その偏差量を表示装置3
1に送り、また必要に応じてその数値を、記録装置32
よりプリントアラ1−することができる。
x、y、z三軸方向に対してのプローブ測定子の移動は
、第4図の他に軸X−Z、及び軸Y−Zの組合せがある
が、角Oを決定する基準軸を選択することにより、前述
の場合と同様な方法で処理することができる。
〔発明の効果〕
本発明は以上説明したように構成されているので、測定
対象物の計測は、プローブ測定子が当接する計測点の値
をそのま\表示するものではなく、予め計測したマスタ
ーの指定測定点に於ける値の較正値と比較した偏差量を
表示し、同時にこの値が製品の公差値内にあるかどうか
を判定する比較式計測機で、製品良否の判別性が高く、
且つ迅速な測定が可能である。
また測定対象物とプローブとを相対的に移動させる駆動
装置の位値決め誤差を勘案し、各指定測定点に於ける切
線の傾きから得られる数値を、予め計測データ設定装置
に入力することによって、前記駆動装置の位値決め誤差
に対応するマスター上の比較測定点を演算し、この値と
測定対象物の計測実質値とを比較するようにしたもので
、比較測定精度は格段と向上する。
この様な測定比較値の較正機能は、令名計測機の測定精
度に大きな影響を及ぼした、プローブ駆動装置の位値決
め゛精度に左右されることが少なくなり、これ等の構成
部材を比較的安価な装置で代行することができるなど、
この種計測機に於ける測定精度の向−1−と、製作価格
の低減に効果を奏し、多方面に活用することができ得る
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る計測機の正面図、第2図は同側面
図、第3図は計測機の電気的構成を示すブロック図、第
4図は測定値の較正法を示す説明図である。 1・・・載架台。 2・・・ベース。 5・・・測定対象物。 6・・・固定台。 9 ・ ・ ・ 11 ・ ・ ・ 13 ・ ・ ・ 16 ・ ・ ・ 17 ・ ・ ・ 18 ・ ・ ・ 19 ・ ・ ・ 20 ・ ・ ・ 21 ・ ・ ・ 28 ・ ・ ・ 30 ・ ・ ・ 31 ・ ・ ・ 32 ・ ・ ・ Y軸スライダ。 ZIII山スライスラ イダーブ。 XIIIII同期駆動装置。 Y相同期駆動装置。 Z軸同期駆動装置。 X軸移動量読み取り装置。 Y軸移動量波み取り装置。 X軸移動量読み取り装置。 データ処理装置。 計測データ設定装置。 表示装置。 記録装置。 1− 2 手 続 補正書 平成3年5月2日 平成2年特許願第59129号 フ   リ   ガ   す 発明の名称 補正をする者 事件との関係    特許出願人 〒424 自  発 、補正の (1)明細書中 、補正の 対象 「発明の詳細な説明」 内容 の欄 r、31紙」 ■、明細書中「発明の詳細な説明」の欄を下記の通り補
正する。 (1)明細書第2頁第6行目にr本機に装備」とあるの
を「本体に装備」と補正する。 (2)明細書第4頁第9行目に「中央部に」とあるのを
「中央後側部に」と補正する。 以 上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)載架台に載置した測定対象物と、計測機のZ軸ス
    ライダに装着したプローブとを駆動機構により三次元的
    に相対移動し、前記測定対象物の測定面と、プローブ測
    定子との相対移動量を検出して、これを同期駆動装置が
    軌道制御したモデル測定物の計測値と比較演算する計測
    機に於て、モデル測定物の指定測定点に於ける切線の角
    度又は、正接値を予め設定することにより、駆動装置の
    位値決め誤差から発生する計測誤差を較正することを特
    徴とした自動駆動型比較計測機。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS567008A (en) * 1979-06-29 1981-01-24 Shin Nippon Koki Kk Tridimensional coordinates measuring apparatus
JPS58151807U (ja) * 1982-04-06 1983-10-12 住友重機械工業株式会社 自己補償付触針装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS567008A (en) * 1979-06-29 1981-01-24 Shin Nippon Koki Kk Tridimensional coordinates measuring apparatus
JPS58151807U (ja) * 1982-04-06 1983-10-12 住友重機械工業株式会社 自己補償付触針装置

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