JPH05248852A - 空間誤差補正装置 - Google Patents
空間誤差補正装置Info
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- JPH05248852A JPH05248852A JP4084598A JP8459892A JPH05248852A JP H05248852 A JPH05248852 A JP H05248852A JP 4084598 A JP4084598 A JP 4084598A JP 8459892 A JP8459892 A JP 8459892A JP H05248852 A JPH05248852 A JP H05248852A
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- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 9
- 239000000523 sample Substances 0.000 abstract description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/404—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D1/00—Measuring arrangements giving results other than momentary value of variable, of general application
- G01D1/16—Measuring arrangements giving results other than momentary value of variable, of general application giving a value which is a function of two or more values, e.g. product or ratio
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37275—Laser, interferometer
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 三次元空間機構を有する運動機械において、
運動のフィードバックパスに補正機能を持たせることに
より、１系統の関数発生部だけで空間誤差補正機能と運
動空間上での運動制御機能とを実現する。 【構成】 指令空間における指令座標値Ｘを発生する指
令発生部１と、この指令座標値を入力として動作する位
置制御器３と、この位置制御器による運動空間上の動作
位置Ｘｍを前記指令空間の座標値として検出する位置検
出器４と、この位置検出器の出力座標値に含まれる前記
指令空間と前記運動空間との空間誤差を補正し、その補
正座標値を測定値として出力すると共に、この補正座標
値で前記指令座標値を修正する空間精度補正器５とを備
え、１系統の関数（Ｆ）発生部だけで空間誤差補正機能
と運動空間上での運動制御機能とを実現する。
運動のフィードバックパスに補正機能を持たせることに
より、１系統の関数発生部だけで空間誤差補正機能と運
動空間上での運動制御機能とを実現する。 【構成】 指令空間における指令座標値Ｘを発生する指
令発生部１と、この指令座標値を入力として動作する位
置制御器３と、この位置制御器による運動空間上の動作
位置Ｘｍを前記指令空間の座標値として検出する位置検
出器４と、この位置検出器の出力座標値に含まれる前記
指令空間と前記運動空間との空間誤差を補正し、その補
正座標値を測定値として出力すると共に、この補正座標
値で前記指令座標値を修正する空間精度補正器５とを備
え、１系統の関数（Ｆ）発生部だけで空間誤差補正機能
と運動空間上での運動制御機能とを実現する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、三次元座標測定機、工
作機械、ロボット等の三次元空間機構を有する運動機械
において、運動のフィードバックパスに補正機能を持た
せることにより、指令空間と運動空間との空間誤差を補
正する空間誤差補正装置に関する。
作機械、ロボット等の三次元空間機構を有する運動機械
において、運動のフィードバックパスに補正機能を持た
せることにより、指令空間と運動空間との空間誤差を補
正する空間誤差補正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】三次元空間機構を有する運動機械では、
機構部品の加工誤差や温度による変形、歪み等の影響に
より、運動空間が指令空間と一致しない問題を生じ易
い。このため、適切な計算アルゴリズムによってこの誤
差を補正する空間精度技術が構築されてきた。特に、三
次元の座標測定機（ＣＭＭ；Coordinate Measuring M
achine ）に関しては実用化されたものも多く、また基
礎技術の開発も多方面で行われている。
機構部品の加工誤差や温度による変形、歪み等の影響に
より、運動空間が指令空間と一致しない問題を生じ易
い。このため、適切な計算アルゴリズムによってこの誤
差を補正する空間精度技術が構築されてきた。特に、三
次元の座標測定機（ＣＭＭ；Coordinate Measuring M
achine ）に関しては実用化されたものも多く、また基
礎技術の開発も多方面で行われている。
【０００３】ＣＭＭに空間機能補正機能を搭載する際
は、指令空間と運動空間との空間誤差を補正した測定デ
ータ（真のデータ）が実際に出力され、それについてデ
ータ処理したいというユーザ側の要請を考慮する必要が
ある。一方で、この様な空間精度技術により補正された
運動空間、即ち補正空間上の任意の指令位置にＣＭＭの
プローブを移動させる必要性が生ずる場合がある。この
点に関しては、測定値を補正する補正関数とは逆の関数
によって、指令空間上の指令値を運動空間（補正空間）
に適合させるように修正する逆補正機能が必要とされ
る。
は、指令空間と運動空間との空間誤差を補正した測定デ
ータ（真のデータ）が実際に出力され、それについてデ
ータ処理したいというユーザ側の要請を考慮する必要が
ある。一方で、この様な空間精度技術により補正された
運動空間、即ち補正空間上の任意の指令位置にＣＭＭの
プローブを移動させる必要性が生ずる場合がある。この
点に関しては、測定値を補正する補正関数とは逆の関数
によって、指令空間上の指令値を運動空間（補正空間）
に適合させるように修正する逆補正機能が必要とされ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た空間誤差補正機能と、補正空間上での運動制御機能と
にそれぞれ別の関数を必要とする従来の方法は、関数発
生部を２系統必要とし、その処理が冗長になる欠点があ
る。特に、補正関数の逆関数は多くの場合に多価関数と
なるので、その逆関数発生部での処理は複雑になる。本
発明は、このような点を改善し、１系統の関数発生部だ
けで空間誤差補正機能と運動空間上での運動制御機能と
を実現可能にすることを目的としている。
た空間誤差補正機能と、補正空間上での運動制御機能と
にそれぞれ別の関数を必要とする従来の方法は、関数発
生部を２系統必要とし、その処理が冗長になる欠点があ
る。特に、補正関数の逆関数は多くの場合に多価関数と
なるので、その逆関数発生部での処理は複雑になる。本
発明は、このような点を改善し、１系統の関数発生部だ
けで空間誤差補正機能と運動空間上での運動制御機能と
を実現可能にすることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明では、指令空間における指令座標値を発生する指
令発生部と、この指令座標値を入力として動作する位置
制御器と、この位置制御器による運動空間上の動作位置
を前記指令空間の座標値として検出する位置検出器と、
この位置検出器の出力座標値に含まれる前記指令空間と
前記運動空間との空間誤差を補正し、その補正座標値を
測定値として出力すると共に、この補正座標値で前記指
令座標値を修正する空間精度補正器とを備えてなること
を特徴としている。
本発明では、指令空間における指令座標値を発生する指
令発生部と、この指令座標値を入力として動作する位置
制御器と、この位置制御器による運動空間上の動作位置
を前記指令空間の座標値として検出する位置検出器と、
この位置検出器の出力座標値に含まれる前記指令空間と
前記運動空間との空間誤差を補正し、その補正座標値を
測定値として出力すると共に、この補正座標値で前記指
令座標値を修正する空間精度補正器とを備えてなること
を特徴としている。
【０００６】
【作用】本発明では、位置検出器で得られた運動空間上
の位置情報に対し、位置制御器へフィードバックするパ
ス内で空間誤差補正するようにしたので、外部へ出力す
る測定値が既に空間誤差補正されていることはもとよ
り、処理負担の多い逆関数を要せずに運動空間上の位置
制御を行うことができる。この様に逆関数を必要としな
い場合には、空間誤差補正関数を選択する際の制約がな
くなる。また、指令空間での指令値でそのまま運動指定
できる利便さを併せ持つ。
の位置情報に対し、位置制御器へフィードバックするパ
ス内で空間誤差補正するようにしたので、外部へ出力す
る測定値が既に空間誤差補正されていることはもとよ
り、処理負担の多い逆関数を要せずに運動空間上の位置
制御を行うことができる。この様に逆関数を必要としな
い場合には、空間誤差補正関数を選択する際の制約がな
くなる。また、指令空間での指令値でそのまま運動指定
できる利便さを併せ持つ。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
するが、その前に図４〜図７を参照して従来の空間精度
補正法を説明する。図４は一般的な位置制御システムの
概略構成図である。この制御システムは、運動を規定す
る指令座標系Ａ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における位置（ｘ，ｙ，
ｚ）を指令値として出力する指令発生部１と、その指令
値を入力として動作するサーボ系とに大別される。この
サーボ系は、フィードバック用の加算器２と、モータ及
び駆動機構（ネジやベルトなど）を備えた位置制御器３
と、この位置制御器３の運動結果の位置を検出する位置
検出器（例えば、リニアスケール）４とを含み、全体が
フィードバック制御系となるように構成される（内部ル
ープの説明は省略する）。
するが、その前に図４〜図７を参照して従来の空間精度
補正法を説明する。図４は一般的な位置制御システムの
概略構成図である。この制御システムは、運動を規定す
る指令座標系Ａ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における位置（ｘ，ｙ，
ｚ）を指令値として出力する指令発生部１と、その指令
値を入力として動作するサーボ系とに大別される。この
サーボ系は、フィードバック用の加算器２と、モータ及
び駆動機構（ネジやベルトなど）を備えた位置制御器３
と、この位置制御器３の運動結果の位置を検出する位置
検出器（例えば、リニアスケール）４とを含み、全体が
フィードバック制御系となるように構成される（内部ル
ープの説明は省略する）。
【０００８】図４のシステムにおいて、指令空間と運動
空間との間に３軸共に誤差がなければ、サーボ系の入出
力は完全に一致してｘ＝ｘm ，ｙ＝ｙm ，ｚ＝ｚm とな
り、入力座標系即ち指令座標系Ａ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と出力
座標系即ち運動座標系Ａｍ（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）とは完
全に一致する。しかしながら、空間機構が真直度および
直角度に関して誤差を持つことは一般的であり、またこ
れらの誤差が温度の影響に依って変化することから、運
動座標系Ａｍは入力座標系Ａに対して図４右側のような
空間歪みを持つことが避けられない。また、ＣＭＭでは
実際の測定値が（ｘm ，ｙm ，ｚm ）であるので、この
ような空間誤差に起因する測定誤差を持つことになる。
空間との間に３軸共に誤差がなければ、サーボ系の入出
力は完全に一致してｘ＝ｘm ，ｙ＝ｙm ，ｚ＝ｚm とな
り、入力座標系即ち指令座標系Ａ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と出力
座標系即ち運動座標系Ａｍ（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）とは完
全に一致する。しかしながら、空間機構が真直度および
直角度に関して誤差を持つことは一般的であり、またこ
れらの誤差が温度の影響に依って変化することから、運
動座標系Ａｍは入力座標系Ａに対して図４右側のような
空間歪みを持つことが避けられない。また、ＣＭＭでは
実際の測定値が（ｘm ，ｙm ，ｚm ）であるので、この
ような空間誤差に起因する測定誤差を持つことになる。
【０００９】上述した空間歪みを補正するために空間誤
差（精度）補正技術が必要になる。運動座標系Ａｍ上で
の値が入力座標系Ａで如何なる値になるかは、例えばレ
ーザ干渉計などを用いて知ることができ、またＡｍをＡ
に変換する関数Ｆも種々の方法で提案されている。この
関数ＦはＡｍとＡの空間歪みを補正するものであるか
ら、図４の様な曲線イメージを有し、且つ便宜的に下式
のように表される（但し、Ｔは温度である）。
差（精度）補正技術が必要になる。運動座標系Ａｍ上で
の値が入力座標系Ａで如何なる値になるかは、例えばレ
ーザ干渉計などを用いて知ることができ、またＡｍをＡ
に変換する関数Ｆも種々の方法で提案されている。この
関数ＦはＡｍとＡの空間歪みを補正するものであるか
ら、図４の様な曲線イメージを有し、且つ便宜的に下式
のように表される（但し、Ｔは温度である）。
【００１０】
【数１】Ａ＝Ｆ（Ａｍ，Ｔ）……（１）
【００１１】式（１）の関数Ｆが求められると、誤差補
正のために図５のようなシステムが構成され、関数Ｆに
従って空間誤差補正をするＦ変換器５を通して外部のデ
ータ処理部に対し測定値を出力することができる。
正のために図５のようなシステムが構成され、関数Ｆに
従って空間誤差補正をするＦ変換器５を通して外部のデ
ータ処理部に対し測定値を出力することができる。
【００１２】ところが、図６のシステムでは測定値の空
間誤差補正は行われるが、指令座標系Ａでの正確な位置
決めや軌道制御等の要求がある場合、入力座標系Ｘでの
位置が運動座標系Ａｍでどのような値になるかを知らな
ければならない。これは、測定値を補正するのと逆の関
係になるため、便宜的に「逆補正」と呼ぶことにする。
この逆補正に必要な関数は、測定値の補正に要した関数
Ｆの逆関数Ｆ-1になり、下式のように表すことができ
る。
間誤差補正は行われるが、指令座標系Ａでの正確な位置
決めや軌道制御等の要求がある場合、入力座標系Ｘでの
位置が運動座標系Ａｍでどのような値になるかを知らな
ければならない。これは、測定値を補正するのと逆の関
係になるため、便宜的に「逆補正」と呼ぶことにする。
この逆補正に必要な関数は、測定値の補正に要した関数
Ｆの逆関数Ｆ-1になり、下式のように表すことができ
る。
【００１３】
【数２】Ａｍ＝Ｆ-1（Ａ）……（２）
【００１４】図７のシステムは、式（２）の逆関数Ｆ-1
で指令座標系Ａの指令値を運動空間に適合するように補
正するＦ-1変換器６を用いている。しかしながら、この
様な逆関数Ｆ-1は多価関数となる可能性があり、特に厳
密に誤差補正をする場合にはそのようになることが多
い。場合に依ってはこの逆関数を求められないこともあ
り、仮に求められるとしても複雑な処理になることが予
測される。
で指令座標系Ａの指令値を運動空間に適合するように補
正するＦ-1変換器６を用いている。しかしながら、この
様な逆関数Ｆ-1は多価関数となる可能性があり、特に厳
密に誤差補正をする場合にはそのようになることが多
い。場合に依ってはこの逆関数を求められないこともあ
り、仮に求められるとしても複雑な処理になることが予
測される。
【００１５】上述したＦ変換器５とＦ-1変換器６の機能
を実現するシステムは冗長になり、またＦ-1関数を容易
に実現するためにＦ関数の選択に制約を受ける欠点もあ
る。そこで、この発明では図１の様な構成とすることに
より、従来の欠点を解決する。即ち、図６と同様の構成
要素の中で測定値の空間誤差を補正するＦ変換器５を、
位置検出器４から加算器２に至るフィードバックパス中
に介在させるのである。この様にすると、測定値が空間
誤差補正されたものとなるだけでなく、加算器２にフィ
ードバックされる値が空間誤差補正されているため、入
力となる指令座標系Ｘの指令値に対して逆変換する必要
がなくなる。つまり、Ｆ-1変換器が不要となるのであ
る。この様にすることで、処理系の負担を軽減し、且つ
関数Ｆの選択時の制約を除去することができる。
を実現するシステムは冗長になり、またＦ-1関数を容易
に実現するためにＦ関数の選択に制約を受ける欠点もあ
る。そこで、この発明では図１の様な構成とすることに
より、従来の欠点を解決する。即ち、図６と同様の構成
要素の中で測定値の空間誤差を補正するＦ変換器５を、
位置検出器４から加算器２に至るフィードバックパス中
に介在させるのである。この様にすると、測定値が空間
誤差補正されたものとなるだけでなく、加算器２にフィ
ードバックされる値が空間誤差補正されているため、入
力となる指令座標系Ｘの指令値に対して逆変換する必要
がなくなる。つまり、Ｆ-1変換器が不要となるのであ
る。この様にすることで、処理系の負担を軽減し、且つ
関数Ｆの選択時の制約を除去することができる。
【００１６】図２は、本発明を三次元座標測定機（ＣＭ
Ｍ）に適用した一実施例のブロック図を示す。このＣＭ
Ｍは、接触検出型のプローブ、即ちタッチプローブ１１
のスタイラス（図示せず）が測定物に接触した瞬間のプ
ローブ座標を検出することにより、測定物の輪郭形状を
自動的に測定する。機構部１２の駆動源は、モータ１３
で、その駆動電流は電流制御部１４でパルス幅制御され
る。このとき、モータ１３に流れる電流値をＡ／Ｄ変換
器１５，１６で検出し、これをフィードバックすること
で制御精度を高める。
Ｍ）に適用した一実施例のブロック図を示す。このＣＭ
Ｍは、接触検出型のプローブ、即ちタッチプローブ１１
のスタイラス（図示せず）が測定物に接触した瞬間のプ
ローブ座標を検出することにより、測定物の輪郭形状を
自動的に測定する。機構部１２の駆動源は、モータ１３
で、その駆動電流は電流制御部１４でパルス幅制御され
る。このとき、モータ１３に流れる電流値をＡ／Ｄ変換
器１５，１６で検出し、これをフィードバックすること
で制御精度を高める。
【００１７】このサーボ系では、位置制御と速度制御が
行われ、速度制御に関してはモータ１３の回転を検出す
るロータリーエンコーダ２７の出力パルスをカウンタ１
８でカウントし、更に変換器１９でそのカウント値をモ
ータ回転速度に変換して速度制御器１７にフィードバッ
クする。
行われ、速度制御に関してはモータ１３の回転を検出す
るロータリーエンコーダ２７の出力パルスをカウンタ１
８でカウントし、更に変換器１９でそのカウント値をモ
ータ回転速度に変換して速度制御器１７にフィードバッ
クする。
【００１８】一方、位置制御に関しては、機構部１２に
取り付けられたリニアエンコーダ２８（図１の位置検出
器４に相当する）の出力パルスをスケールカウンタ２２
でカウントする。このカウンタ２１は、タッチプローブ
１１が測定物に接触した瞬間に発生する信号ＴＦ１が入
力された時に、座標値（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）を表す信号
を空間精度補正器２２に出力する。これと同時に、ＣＭ
Ｍ温度計２３で計測された温度ＴがＡ／Ｄ変換器２４で
デジタル値に変換されて空間精度補正器２２に温度情報
が伝えられるので、空間精度補正器２２はこの温度Ｔと
出力座標値Ａｍとを用いて式（１）のＦ変換を行う。こ
の補正器２２の出力Ｅ（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を位置制御
回路２０にフィードバックすることで位置制御を行う。
なお、この出力Ｅは式（１）のＡに相当する。２５は位
置制御回路２０に対して指令値を与える主制御部を示
し、移動補間処理、加減速制御等を行う。
取り付けられたリニアエンコーダ２８（図１の位置検出
器４に相当する）の出力パルスをスケールカウンタ２２
でカウントする。このカウンタ２１は、タッチプローブ
１１が測定物に接触した瞬間に発生する信号ＴＦ１が入
力された時に、座標値（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）を表す信号
を空間精度補正器２２に出力する。これと同時に、ＣＭ
Ｍ温度計２３で計測された温度ＴがＡ／Ｄ変換器２４で
デジタル値に変換されて空間精度補正器２２に温度情報
が伝えられるので、空間精度補正器２２はこの温度Ｔと
出力座標値Ａｍとを用いて式（１）のＦ変換を行う。こ
の補正器２２の出力Ｅ（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を位置制御
回路２０にフィードバックすることで位置制御を行う。
なお、この出力Ｅは式（１）のＡに相当する。２５は位
置制御回路２０に対して指令値を与える主制御部を示
し、移動補間処理、加減速制御等を行う。
【００１９】上述した空間精度補正器２２は図１のＦ変
換器５に相当し、位置検出器（スケールカウンタ２１）
からのフィードバックパス中に挿入されている。従っ
て、外部に出力される測定値が空間誤差補正されている
ことはもとより、運動空間に対する指令値を逆補正する
必要がない。
換器５に相当し、位置検出器（スケールカウンタ２１）
からのフィードバックパス中に挿入されている。従っ
て、外部に出力される測定値が空間誤差補正されている
ことはもとより、運動空間に対する指令値を逆補正する
必要がない。
【００２０】図３は、図２のタッチプローブ１１の代わ
りに倣いプローブ２９を取り付けたＣＭＭに本発明を適
用する場合の実施例を示すブロック図である。倣いプロ
ーブ２９を用いる場合には、主制御部２５内に、倣いプ
ローブ２９が常に許容された変位範囲内で測定部に接触
する状態を維持するための倣い制御の機能が追加され
る。図３の装置では、タッチプローブが発生するタッチ
信号が利用できないため、主制御部２５がデータ取り込
み信号ＴＦ２を発生する。信号ＴＦ２がカウンタ２１に
印加されると、カウンタ２１はその時のカウンタの値
（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）を空間精度補正器２２に出力す
る。カウンタ２１がタッチプローブ１１の基準位置の座
標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）を計数するのに対して、タッチ
プローブ１１内に設けられたリニアエンコーダ３０は、
タッチプローブのスタイラス（図示せず）が測定物に接
触した状態の変位を検出するもので、リニアエンコーダ
３０からの出力パルスはカウンタ３１に出力される。カ
ウンタ３１は、前記信号ＴＦ２が印加された時に、その
変位量を表す係数値（Ｘｍｐ，Ｙｍｐ，Ｚｍｐ）を主制
御部２５に出力する。
りに倣いプローブ２９を取り付けたＣＭＭに本発明を適
用する場合の実施例を示すブロック図である。倣いプロ
ーブ２９を用いる場合には、主制御部２５内に、倣いプ
ローブ２９が常に許容された変位範囲内で測定部に接触
する状態を維持するための倣い制御の機能が追加され
る。図３の装置では、タッチプローブが発生するタッチ
信号が利用できないため、主制御部２５がデータ取り込
み信号ＴＦ２を発生する。信号ＴＦ２がカウンタ２１に
印加されると、カウンタ２１はその時のカウンタの値
（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）を空間精度補正器２２に出力す
る。カウンタ２１がタッチプローブ１１の基準位置の座
標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）を計数するのに対して、タッチ
プローブ１１内に設けられたリニアエンコーダ３０は、
タッチプローブのスタイラス（図示せず）が測定物に接
触した状態の変位を検出するもので、リニアエンコーダ
３０からの出力パルスはカウンタ３１に出力される。カ
ウンタ３１は、前記信号ＴＦ２が印加された時に、その
変位量を表す係数値（Ｘｍｐ，Ｙｍｐ，Ｚｍｐ）を主制
御部２５に出力する。
【００２１】図３の装置の信号処理経路においては、倣
いプローブ２９の内部におけるスタイラスの変位信号に
対する空間精度補正を加えていないが、これは装置の簡
略化に有効である。なお、スタイラスの変位信号（Ｘｍ
ｐ，Ｙｍｐ，Ｚｍｐ）の変化範囲は（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚ
ｍ）の変化範囲に比較して極めて僅かなため、本発明に
基づく空間精度補正を加えなくても、ＣＭＭ装置全体の
測定精度には殆ど影響を及ぼさない。
いプローブ２９の内部におけるスタイラスの変位信号に
対する空間精度補正を加えていないが、これは装置の簡
略化に有効である。なお、スタイラスの変位信号（Ｘｍ
ｐ，Ｙｍｐ，Ｚｍｐ）の変化範囲は（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚ
ｍ）の変化範囲に比較して極めて僅かなため、本発明に
基づく空間精度補正を加えなくても、ＣＭＭ装置全体の
測定精度には殆ど影響を及ぼさない。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、三次
元空間機構を有する運動機械において、運動のフィード
バックパスに補正機能を持たせるようにしたので、１系
統の関数発生部だけで空間誤差補正機能と運動空間上で
の運動制御機能とを実現することができる。
元空間機構を有する運動機械において、運動のフィード
バックパスに補正機能を持たせるようにしたので、１系
統の関数発生部だけで空間誤差補正機能と運動空間上で
の運動制御機能とを実現することができる。
【図１】 本発明の原理構成図である。
【図２】 本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図３】 本発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図４】 位置制御システムにおける空間誤差の説明図
である。
である。
【図５】 空間誤差補正関数の説明図である。
【図６】 従来の空間誤差補正法の説明図である。
【図７】 従来の他の空間誤差補正法の説明図である。
１…指令発生部、２…加算器、３…モータ及び駆動機
構（位置制御器）、４…位置検出器、５…空間精度補正
器。
構（位置制御器）、４…位置検出器、５…空間精度補正
器。
Claims (1)
- 【請求項１】 指令空間における指令座標値を発生する
指令発生部と、 この指令座標値を入力として動作する位置制御器と、 この位置制御器による運動空間上の動作位置を前記指令
空間の座標値として検出する位置検出器と、 この位置検出器の出力座標値に含まれる前記指令空間と
前記運動空間との空間誤差を補正し、その補正座標値を
測定値として出力すると共に、この補正座標値で前記指
令座標値を修正する空間精度補正器とを備えてなること
を特徴とする三次元空間機構の空間誤差補正装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4084598A JP2902205B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 空間誤差補正装置 |
| US08/025,023 US5408758A (en) | 1992-03-06 | 1993-03-02 | System for compensating spatial errors |
| DE4306637A DE4306637B4 (de) | 1992-03-06 | 1993-03-03 | System zum Kompensieren räumlicher Fehler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4084598A JP2902205B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 空間誤差補正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05248852A true JPH05248852A (ja) | 1993-09-28 |
| JP2902205B2 JP2902205B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=13835124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4084598A Expired - Lifetime JP2902205B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 空間誤差補正装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5408758A (ja) |
| JP (1) | JP2902205B2 (ja) |
| DE (1) | DE4306637B4 (ja) |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4306637A1 (en) | 1993-09-09 |
| JP2902205B2 (ja) | 1999-06-07 |
| US5408758A (en) | 1995-04-25 |
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