JPH045512A - 座標測定機の測定方法 - Google Patents
座標測定機の測定方法Info
- Publication number
- JPH045512A JPH045512A JP10704390A JP10704390A JPH045512A JP H045512 A JPH045512 A JP H045512A JP 10704390 A JP10704390 A JP 10704390A JP 10704390 A JP10704390 A JP 10704390A JP H045512 A JPH045512 A JP H045512A
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- stylus
- measured
- feeler
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- 238000000034 method Methods 0.000 title description 8
- 241001422033 Thestylus Species 0.000 claims abstract description 34
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は座標測定機の測定方法に係り、特に被測定物に
接触させたスタイラスを被測定物の表面に倣って移動さ
せて被測定物の座標又は−形状を求める座標測定機の測
定方法に関する。
接触させたスタイラスを被測定物の表面に倣って移動さ
せて被測定物の座標又は−形状を求める座標測定機の測
定方法に関する。
被測定物表面の座標や形状を測定する装置としてプロー
ブ本体にフィーラを介して球状のスタイラスを三次方向
（Ｘ、ＹＳＸ軸方向）へ変位可能に保持し、スタイラス
を被測定物表面に接触させて被測定物の座標や形状を測
定する座標測定機がある。
ブ本体にフィーラを介して球状のスタイラスを三次方向
（Ｘ、ＹＳＸ軸方向）へ変位可能に保持し、スタイラス
を被測定物表面に接触させて被測定物の座標や形状を測
定する座標測定機がある。
この装置で第２図に示す被測定物１０のＸ−２断面に於
ける表面形状を測定する場合Ｙ軸方向をクランプし、フ
ィーラ１４を介してスタイラス１２に測定力Ｆを付与し
てスタイラス１２を被測定物１０に接触させると共に表
面形状に沿って移動して被測定物ＩＯの表面形状等を測
定する。
ける表面形状を測定する場合Ｙ軸方向をクランプし、フ
ィーラ１４を介してスタイラス１２に測定力Ｆを付与し
てスタイラス１２を被測定物１０に接触させると共に表
面形状に沿って移動して被測定物ＩＯの表面形状等を測
定する。
しかしながら、第２図に示すように被測定物ｌＯの表面
形状がスタイラス１２の測定力を加える方向（Ｚ軸方向
）に対して勾配を持って形成されている場合、スタイラ
ス１２は被測定物１０から測定力の方向と反対方向の反
力を受けるのでフィーラ１４がたわむ。従って、スタイ
ラス１２はフィーラ１４からＸ軸方向にｄｘだけズレ込
むので、このズレ込み量ｄｘを補正しないと、フィーラ
１４０位ｆ（Ｘ２）の測定値がスタイラス１２の位置（
ｘｌ）の測定値とみなされて測定誤差が生じるという問
題がある。
形状がスタイラス１２の測定力を加える方向（Ｚ軸方向
）に対して勾配を持って形成されている場合、スタイラ
ス１２は被測定物１０から測定力の方向と反対方向の反
力を受けるのでフィーラ１４がたわむ。従って、スタイ
ラス１２はフィーラ１４からＸ軸方向にｄｘだけズレ込
むので、このズレ込み量ｄｘを補正しないと、フィーラ
１４０位ｆ（Ｘ２）の測定値がスタイラス１２の位置（
ｘｌ）の測定値とみなされて測定誤差が生じるという問
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、フ
ィーラのたわみｄｘを補正して被測定物を精密に測定す
ることができる座標測定機の測定方法を提供することを
目的とする。
ィーラのたわみｄｘを補正して被測定物を精密に測定す
ることができる座標測定機の測定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、座標測定機本体に
設けられ、ｘ、ｙ、ｚ軸の三次元方向に変位可能なプロ
ーブのフィーラに設けられたスタイラスを、被測定物の
表面に沿って移動し、移動方向に対して勾配を持つ被測
定物の形状等を測定する座標測定機の測定方法において
、測定位置のスタイラス中心点とその直前の数点のスタ
イラス中心から測定位置の法線を求ｔ、該法線及びスタ
イラスに付与された測定力に基づいて、スタイラスが被
測定物から受ける反力を求め、該反力と予め求められて
いる単位力当たりのフィーラのたわみ量とから、実際の
フィーラのたわみ量を求め、該たわみ量をスタイラスが
フィーラ軸線からズレ込んだ量とみなし、プローブの変
位に対して該ズレ込み量を補正して被測定物の形状等を
測定することを特徴としている。
設けられ、ｘ、ｙ、ｚ軸の三次元方向に変位可能なプロ
ーブのフィーラに設けられたスタイラスを、被測定物の
表面に沿って移動し、移動方向に対して勾配を持つ被測
定物の形状等を測定する座標測定機の測定方法において
、測定位置のスタイラス中心点とその直前の数点のスタ
イラス中心から測定位置の法線を求ｔ、該法線及びスタ
イラスに付与された測定力に基づいて、スタイラスが被
測定物から受ける反力を求め、該反力と予め求められて
いる単位力当たりのフィーラのたわみ量とから、実際の
フィーラのたわみ量を求め、該たわみ量をスタイラスが
フィーラ軸線からズレ込んだ量とみなし、プローブの変
位に対して該ズレ込み量を補正して被測定物の形状等を
測定することを特徴としている。
本発明によれば、先ずスタイラスの測定位置において、
測定位置のスタイラス中心点とその直前の数点のスタイ
ラス中心から測定位置の法線を求め、次に求められた法
線とスタイラス中心に付与される測定力とに基づいて、
スタイラスが被測定物から受ける反力を求め、次いで求
められた反力に予め求められている単位力当たりのフィ
ーラのたわみ量を掛けて実際のフィーラのたわみ量（即
ち、スタイラスがフィーラの軸線からズレ込んだ量）を
求め、プローブの変位に対してこのズレ込み量を補正し
て被測定物表面の形状を測定することができる。
測定位置のスタイラス中心点とその直前の数点のスタイ
ラス中心から測定位置の法線を求め、次に求められた法
線とスタイラス中心に付与される測定力とに基づいて、
スタイラスが被測定物から受ける反力を求め、次いで求
められた反力に予め求められている単位力当たりのフィ
ーラのたわみ量を掛けて実際のフィーラのたわみ量（即
ち、スタイラスがフィーラの軸線からズレ込んだ量）を
求め、プローブの変位に対してこのズレ込み量を補正し
て被測定物表面の形状を測定することができる。
従って、スタイラスがフィーラの軸線上からズしても精
密に被測定物の表面形状等を測定するとかできる。
密に被測定物の表面形状等を測定するとかできる。
以下添付図面に基づいて本発明に係る座標測定機の測定
方法について詳説する。
方法について詳説する。
本発明では、いわゆる三次元プローブ（電子プローブ）
を用いた座標測定器での測定方法について説明する。こ
こで、三次元プローブとは、プローブ保持部がｘ、ｙ、
ｚの３軸方向に移動されるのと独立して、プローブ自体
もｘ、ｙ、ｚの３軸方向に移動可能なプローブのことを
いう。
を用いた座標測定器での測定方法について説明する。こ
こで、三次元プローブとは、プローブ保持部がｘ、ｙ、
ｚの３軸方向に移動されるのと独立して、プローブ自体
もｘ、ｙ、ｚの３軸方向に移動可能なプローブのことを
いう。
第１図に示すように、被測定物２０はＸ＠力方向上り勾
配状に形成されている。この被測定物２０のｘ−２断面
の表面形状等をスタイラス２２、フィーラ２４を備えた
座標測定機で測定する場合、測定器プローブ保持部のＹ
軸方向の移動をクランプし、更にプローブのＸ−Ｙ方向
の変位も拘束し、プローブは上下のみ検出する状態とす
る。この状態でスタイラス２２を測定物２００表面に押
圧し、測定力Ｆをフィーラ２４に付与する。そして、こ
の状態でフィーラ２４を表面形状に沿って移動してスタ
イラス２２をｘｌの位置からＸ２の位置まで移動する。
配状に形成されている。この被測定物２０のｘ−２断面
の表面形状等をスタイラス２２、フィーラ２４を備えた
座標測定機で測定する場合、測定器プローブ保持部のＹ
軸方向の移動をクランプし、更にプローブのＸ−Ｙ方向
の変位も拘束し、プローブは上下のみ検出する状態とす
る。この状態でスタイラス２２を測定物２００表面に押
圧し、測定力Ｆをフィーラ２４に付与する。そして、こ
の状態でフィーラ２４を表面形状に沿って移動してスタ
イラス２２をｘｌの位置からＸ２の位置まで移動する。
スタイラス２２がＸ２の位置に達した時、Ｘｌの位置の
スタイラス２２の中心とＸ２の位置のスタイラス２２の
中心を結んだ直線２３に対する法！ＩＮを求め、この法
線Ｎをスタイラス２２の測定位置（Ｘ２〉に於ける被測
定物２ｏの表面に対する法線とみなす。
スタイラス２２の中心とＸ２の位置のスタイラス２２の
中心を結んだ直線２３に対する法！ＩＮを求め、この法
線Ｎをスタイラス２２の測定位置（Ｘ２〉に於ける被測
定物２ｏの表面に対する法線とみなす。
次いで、この法ＩＮと、スタイラス２２に測定力Ｆを印
加した方向とから角度θを求め、スタイラス２２が被測
定物２０から受ける測定力Ｆに対する直角方向の反力を
ｒとすると、反力ｆはｆ＝Ｆ−ｔａｎ θ で求められる。
加した方向とから角度θを求め、スタイラス２２が被測
定物２０から受ける測定力Ｆに対する直角方向の反力を
ｒとすると、反力ｆはｆ＝Ｆ−ｔａｎ θ で求められる。
この反力ｆによるフィーラ２４の実際のたわみ量をｄｘ
とすると、たわみ量ｄｘは反力ｆ及び予ぬ求められてい
るＸ軸方向の単位力当りのたわみ量ε（μｍ／Ｎ）から
、 Ｘ＝ｆ ・ ε で求めることができる。
とすると、たわみ量ｄｘは反力ｆ及び予ぬ求められてい
るＸ軸方向の単位力当りのたわみ量ε（μｍ／Ｎ）から
、 Ｘ＝ｆ ・ ε で求めることができる。
求められたたわみ量ｄｘはスタイラス２２がフィーラ２
４の軸線上からズレ込んだ量に相当するので、たわみ量
ｄｘを補正すれば、スタイラス２２の正しい中心位置（
Ｘ２）を求めることができる。
４の軸線上からズレ込んだ量に相当するので、たわみ量
ｄｘを補正すれば、スタイラス２２の正しい中心位置（
Ｘ２）を求めることができる。
従って、この補正により被測定物２０の表面形状等を精
密に測定することができる。
密に測定することができる。
前記実施例では法線Ｎをスタイラス２２の二点（Ｘｉ、
Ｘ２）間を結ぶ、直線に対して求めたが、これに限らず
、第１図に示すようにスタイラス２２の三点（ＸＯｌｘ
ｌ、Ｘ２）間を結ぶ曲線に対する法線を求めてもよく、
これにより二点の場合よりも測定精度の向上を図ること
ができる。
Ｘ２）間を結ぶ、直線に対して求めたが、これに限らず
、第１図に示すようにスタイラス２２の三点（ＸＯｌｘ
ｌ、Ｘ２）間を結ぶ曲線に対する法線を求めてもよく、
これにより二点の場合よりも測定精度の向上を図ること
ができる。
また、前記実施例では、スタイラス２２にかける測定力
の方向を２軸方向として説明したが、予めフィーラのｘ
ＳｙＳｚ軸方向の単位力当りのたわみ量を情報として求
めておけば三軸のいずれの方向を測定方向とすることも
可能である。
の方向を２軸方向として説明したが、予めフィーラのｘ
ＳｙＳｚ軸方向の単位力当りのたわみ量を情報として求
めておけば三軸のいずれの方向を測定方向とすることも
可能である。
以上述べたように本発明に係る座標測定機の測定方法に
よれば、スタイラスがフィーラの軸線からズレ込んだ量
を求めることができるので、このズレ込み量を補正して
被測定物表面の形状を測定することができる。従って、
たわみ易いスタイラスを使用しての測定でも測定精度の
低下を防ぎ、精度の良い測定を実現できる。
よれば、スタイラスがフィーラの軸線からズレ込んだ量
を求めることができるので、このズレ込み量を補正して
被測定物表面の形状を測定することができる。従って、
たわみ易いスタイラスを使用しての測定でも測定精度の
低下を防ぎ、精度の良い測定を実現できる。
第１図は本発明に係る座標測定機の測定方法を示す概略
図、第２図はスタイラスの変位状態を示す側面図である
。 １０．２０・・・被測定物、 １２．２２・・・スタ
イラス、 １４．２４・・・フィーラ。
図、第２図はスタイラスの変位状態を示す側面図である
。 １０．２０・・・被測定物、 １２．２２・・・スタ
イラス、 １４．２４・・・フィーラ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 座標測定機本体に設けられ、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の三次元方向
に変位可能なプローブのフィーラに設けられたスタイラ
スを、被測定物の表面に沿って移動し、移動方向に対し
て勾配を持つ被測定物の形状等を測定する座標測定機の
測定方法において、測定位置のスタイラス中心点とその
直前の数点のスタイラス中心から測定位置の法線を求め
、該法線及びスタイラスに付与された測定力に基づいて
、スタイラスが被測定物から受ける反力を求め、 該反力と予め求められている単位力当たりのフィーラの
たわみ量とから、実際のフィーラのたわみ量を求め、該
たわみ量をスタイラスがフィーラ軸線からズレ込んだ量
とみなし、 プローブの変位に対して該ズレ込み量を補正して被測定
物の形状等を測定することを特徴とする座標測定機の測
定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10704390A JPH045512A (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 座標測定機の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10704390A JPH045512A (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 座標測定機の測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH045512A true JPH045512A (ja) | 1992-01-09 |
Family
ID=14449074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10704390A Pending JPH045512A (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 座標測定機の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH045512A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02503236A (ja) * | 1988-02-18 | 1990-10-04 | レニショウ パブリック リミテッド カンパニー | 表面検出装置 |
-
1990
- 1990-04-23 JP JP10704390A patent/JPH045512A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02503236A (ja) * | 1988-02-18 | 1990-10-04 | レニショウ パブリック リミテッド カンパニー | 表面検出装置 |
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