JPH03261816A - 座標測定機のスタイラスの倣い制御方法 - Google Patents

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〕 本発明は座標測定機のスタイラスの倣い制御方法に係り
、未知の形状を倣い測定する場合の倣い方向を予測する
方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の座標測定機のスタイラスの倣い制御方法はスタイ
ラスの現在位置と数点の直前測定点とから被測定物の形
状を連続的な滑らかな形状と見なしてスタイラスの測定
方向を求めている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の座標測定機のスタイラスの倣い制
御方法では被測定物に曲率半径の小さいシャープエツジ
がある場合、スタイラスが測定方向を見失って被測定物
から離れてしまうという問題がある。

また、被測定物にスタイラスの半径より曲率半径の小さ
い凹面がある場合、スタイラスはその凹面の内側コーナ
で測定方向を見失って被測定物に衝突するという問題が
ある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、被測
定物に曲率半径の小さいシャープエツジや凹面の曲部が
ある場合でも、スタイラスが測定方向を見失わない座標
測定機のスタイラスの倣い制御方法を提供することを目
的とする。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明は、前記目的を達成する為に、被測定物の曲面の
形状等を三次元的に変位を検出できるプローブに取付け
られたスタイラスで倣い測定する際のスタイラスの移動
制御方法において、被測定物の曲面に断面を交差させる
ことによって生じる交差曲線上にスタイラスを一致させ
、前記曲線上における前記曲面の法線ベクトル及び断面
の法線ベクトルを求め、前記曲面の法線ベクトル及び断
面の法線ベクトルの外積から曲線上の接線を求め、接線
の方向をスタイラスの測定方向とすることを特徴とする
。

〔作用〕

本発明によれば、被測定物の曲面に断面を交差させて、
前記曲面及び断面の交差曲線を予め設定されているスタ
イラスの曲面上の一点に一致させる。次に曲線上でスタ
イラスが存在する位置における曲面の法線ベクトル及び
断面の法線ベクトルを求め、次いで曲面の法線ベクトル
及び断面の法線ベクトルの外債から曲線上の接線を求め
て接線の方向をスタイラスの測定方向とする。

従って、簡単な演算でスタイラスの倣い測定方向を求め
ることができるので、短時間でスタイラスの測定方向を
演算することができる。

〔実施例〕

以下添付図面に従って本発明に係る座標測定機のスタイ
ラスの倣い制御方法の好ましい実施例を詳説する。

第１図上で測定対象とする被測定物１０の曲面をＷ、被
測定物１０を切断する断面を５１曲曲面が断面Ｓと交差
する曲線をＣとする。この曲線Ｃは測定しようとする断
面曲線であり、スタイラス１２はこの曲線Ｃに沿って移
動される。

また、スタイラス１２は曲線Ｃに沿って移動するので極
部的にはスタイラスの測定方向は曲線Ｃの接線方向とな
る。従って、接線方向をベクトルＴとするとベクトルＴ
は、Ｃ曲線上のスタイラス１２のＰ点における曲面Ｗの
法線ベクトルＮｖ　と断面Ｓの法線ベクトルＮ、　との
外積で求められる。

Ｔ＝Ｎ、　　ＸＮ。

上式より求められたベクトルＴの方向はＰ点に於けるス
タイラス１２の測定方向として利用できる。

このように、スタイラス１２の測定方向Ｔは被測定物ｌ
Ｏの曲面Ｗが断面Ｓと交差することによって生じる曲線
Ｃ上のＰ点における接線に等しい。

従って、スタイラス１２の移動に従って曲線Ｃ上の各点
における接線（すなわちベクトルＴ）を求めることによ
って、スタイラス１２の測定方向を制御することができ
る。

また、スタイラス１２の倣い測定方向を逆方向にしたい
場合には、その測定方向をベクトルＴ′とすると次式に
より求めることができる。

Ｔ　’　＝　Ｎｗ　　×Ｎ＠ ＝−Ｎ、ＸＮ。

＝−Ｔ 尚、第１図上では断面Ｓは平面としたが、これに限らず
断面Ｓを曲面としてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明に係る座標測定機のスタイラ
スの倣い制御方法によれば、極く簡単な演算で倣い方向
を求めることができるため、刻々必要とする倣い方向の
制御サイクルタイムを短くすることができる。従って、
曲率半径の小さい極部の測定でもスタイラスの倣い方向
を見失う危険率を低下することができる。

また、三次元の方向へ変位可能にしたプローブを利用し
て倣い測定する場合は、その変位を基に被測定物の法線
を求めれば、極小コーナーでも倣い方向を見失うことな
く測定できる。

尚、被測定物の個々の測定点におけるその曲面の法線ベ
クトルが既知であれば、その測定する断面の法線ベクト
ルを用いて倣い測定だけでなくポイントッーポイント測
定でも未知形状の測定において、次に測定すべき点を予
測することに利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る座標測定機のスタイラスの倣い制
御方法のスタイ ラスの測定方向の求め方 を説明する図である。 ０・・被測定物、 ２・・・スタイラス、 曲線、 断面、 Ｗ・・・曲面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被測定物の曲面の形状等を三次元的に変位を検出できる
   プローブに取付けられたスタイラスで倣い測定する際の
   スタイラスの移動制御方法において、 被測定物の曲面に断面を交差させることによって生じる
   交差曲線上にスタイラスを一致させ、前記曲線上におけ
   る前記曲面の法線ベクトル及び断面の法線ベクトルを求
   め、 前記曲面の法線ベクトル及び断面の法線ベクトルの外積
   から曲線上の接線を求め、接線の方向をスタイラスの測
   定方向とすることを特徴とする座標測定機のスタイラス
   の倣い制御方法。