JPH063140A - 加工物に対する座標測定法および座標測定装置 - Google Patents
加工物に対する座標測定法および座標測定装置Info
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- JPH063140A JPH063140A JP5025265A JP2526593A JPH063140A JP H063140 A JPH063140 A JP H063140A JP 5025265 A JP5025265 A JP 5025265A JP 2526593 A JP2526593 A JP 2526593A JP H063140 A JPH063140 A JP H063140A
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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
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- G—PHYSICS
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- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】軟らかい物体表面のゆっくりとした接触走査検
出の際にも接触走査検出時点の正確な接触座標を、より
正確に測定できる座標測定法および装置を提供する。 【構成】スイッチング形式の走査検出ヘッドを有する座
標測定装置で加工物を測定する際に、接触走査検出を中
心とする１つの時間間隔における接触信号の時間経過を
記憶し、同じく記憶されているパターン信号との比較ま
たは相関化の後に、正確な接触走査検出座標を算出す
る。
出の際にも接触走査検出時点の正確な接触座標を、より
正確に測定できる座標測定法および装置を提供する。 【構成】スイッチング形式の走査検出ヘッドを有する座
標測定装置で加工物を測定する際に、接触走査検出を中
心とする１つの時間間隔における接触信号の時間経過を
記憶し、同じく記憶されているパターン信号との比較ま
たは相関化の後に、正確な接触走査検出座標を算出す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、測定されるべき加工物
と接触すると信号を発生するスイッチング形式の走査検
出ヘッドを有する、加工物に対する座標測定方法に関す
る。
と接触すると信号を発生するスイッチング形式の走査検
出ヘッドを有する、加工物に対する座標測定方法に関す
る。
【０００２】
【従来技術】スイッチング形の走査検出ヘッドは加工物
と接触すると、例えば可動の走査検出ピンの軸受け位置
における電気スイッチにより得られるスイッチング信号
を供給する、または例えば走査検出ぴんの中にまたは近
傍における高感度の圧電エレメントにより発生されるパ
ルス状の信号を供給する。
と接触すると、例えば可動の走査検出ピンの軸受け位置
における電気スイッチにより得られるスイッチング信号
を供給する、または例えば走査検出ぴんの中にまたは近
傍における高感度の圧電エレメントにより発生されるパ
ルス状の信号を供給する。
【０００３】測定過程中に２つの異なる信号を、即ち圧
電信号と、旋回された走査検出ピンの軸受け個所から付
加的なスイッチング信号を発生する形式の、スイッチン
グ形走査検出ヘッドも知られている。この場合、両方の
信号は時間的に互いに多少ずれている、何故ならばスイ
ッチング接点は感応圧電結晶が励振されるよりも遅れて
開かれるからである。この種の走査検出ヘッドは例えば
ドイツ連邦共和国特許出願公開公報第３８３１９７４号
にまたは米国特許第４１７７５６８号公報に示されてい
る。
電信号と、旋回された走査検出ピンの軸受け個所から付
加的なスイッチング信号を発生する形式の、スイッチン
グ形走査検出ヘッドも知られている。この場合、両方の
信号は時間的に互いに多少ずれている、何故ならばスイ
ッチング接点は感応圧電結晶が励振されるよりも遅れて
開かれるからである。この種の走査検出ヘッドは例えば
ドイツ連邦共和国特許出願公開公報第３８３１９７４号
にまたは米国特許第４１７７５６８号公報に示されてい
る。
【０００４】加工物とこの種の走査検出ヘッドとの接触
接続時点の座標を測定する目的で、従来は次のように実
施している：座標測定装置の測定系（尺度系）の計数状
態が、例えば圧電結晶から送出された信号の強さが所定
のトリガ限界を上回わると、一時メモリの中に固定保持
される。２００ｍＳの所定の時間間隔内に機械制御装置
の中で軸受けから第２のスイッチング信号が現われる
と、接触走査が有効であると検出されて、続いて一時記
憶された位置測定値が座標測定値の計算器へ転送され
る。有効でないと検出されると、座標測定装置の制御装
置が測定の繰り返しを作動する。この場合、制御装置
は、圧電信号が、加工物との接触を示す信号ではなく例
えば振動または周囲からのノイズにより測定器の軸受け
にまたは駆動装置に生ぜさせた偽信号であると、いわゆ
る“空の接触走査検出”であると判定する。
接続時点の座標を測定する目的で、従来は次のように実
施している：座標測定装置の測定系（尺度系）の計数状
態が、例えば圧電結晶から送出された信号の強さが所定
のトリガ限界を上回わると、一時メモリの中に固定保持
される。２００ｍＳの所定の時間間隔内に機械制御装置
の中で軸受けから第２のスイッチング信号が現われる
と、接触走査が有効であると検出されて、続いて一時記
憶された位置測定値が座標測定値の計算器へ転送され
る。有効でないと検出されると、座標測定装置の制御装
置が測定の繰り返しを作動する。この場合、制御装置
は、圧電信号が、加工物との接触を示す信号ではなく例
えば振動または周囲からのノイズにより測定器の軸受け
にまたは駆動装置に生ぜさせた偽信号であると、いわゆ
る“空の接触走査検出”であると判定する。
【０００５】ヨーロッパ特許第ＥＰ−Ｂ１００２５４８
５号に前記と著しく類似する方法が示されている。
５号に前記と著しく類似する方法が示されている。
【０００６】この公知の方法は多くの状況において満足
できるが、いくつかの適用例においては不利な接触走査
検出を生ぜさせる。例えば凹凸のあるアルミニウム表面
を有する部材がまたは一般的に加工物がわずかな接触走
査速度で測定される時は、圧電エレメントの信号が現わ
れないか障害信号レベルに低下する。この場合は測定の
繰り返しが何の別の成果ももたらすことなく、そのため
接触走査速度を高めるかまたは軸受け個所からの電気的
機械的スイッチング信号だけを接触走査検出信号の機能
が引き受けなければならない。しかしそれに伴って測定
精度の低下も生ずる、何故ならば軸受け個所からのスイ
ッチング信号は圧電エレメントの信号よりも遅れた時点
に現われ、そのためもはや接触走査検出時点の正確な接
触座標を示さないからである。
できるが、いくつかの適用例においては不利な接触走査
検出を生ぜさせる。例えば凹凸のあるアルミニウム表面
を有する部材がまたは一般的に加工物がわずかな接触走
査速度で測定される時は、圧電エレメントの信号が現わ
れないか障害信号レベルに低下する。この場合は測定の
繰り返しが何の別の成果ももたらすことなく、そのため
接触走査速度を高めるかまたは軸受け個所からの電気的
機械的スイッチング信号だけを接触走査検出信号の機能
が引き受けなければならない。しかしそれに伴って測定
精度の低下も生ずる、何故ならば軸受け個所からのスイ
ッチング信号は圧電エレメントの信号よりも遅れた時点
に現われ、そのためもはや接触走査検出時点の正確な接
触座標を示さないからである。
【０００７】
【発明の解決すべき問題点】本発明の課題は、前述の欠
点を回避して例えば軟らかい物体表面のゆっくりした接
触走査検出の際にも接触時点をないし接触座標をより正
確に測定できる、スイッチング形の走査検出ヘッドを有
する、加工物に対する座標測定法および装置を提供する
ことである。
点を回避して例えば軟らかい物体表面のゆっくりした接
触走査検出の際にも接触時点をないし接触座標をより正
確に測定できる、スイッチング形の走査検出ヘッドを有
する、加工物に対する座標測定法および装置を提供する
ことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題は請求項１の特
徴部分に示された構成により解決されている。
徴部分に示された構成により解決されている。
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、接触信号の時間経過お
よび座標、測定装置の測定系（尺度）の位置測定値
（ｘ，ｙ，ｚ）が十分に大きい測定用時間間隔におい
て、走査検出ピンないし走査検出ボールと加工物との接
触時点の前、間中、後に記憶され、さらに正確な時点が
以降に算出される。この場合、接触走査検出信号のない
し接触信号の信号経過全体が接触時点の算出ないし補間
のために用いられる。そのためこの方法により一層正確
な結果が得られる。そのため座標測定の精度はもはや、
例えば接触信号にたまたま重畳される障害パルスがトリ
ガ閾値を早期にないし遅すぎるように導通接続するか否
かに依存しなくなる。
よび座標、測定装置の測定系（尺度）の位置測定値
（ｘ，ｙ，ｚ）が十分に大きい測定用時間間隔におい
て、走査検出ピンないし走査検出ボールと加工物との接
触時点の前、間中、後に記憶され、さらに正確な時点が
以降に算出される。この場合、接触走査検出信号のない
し接触信号の信号経過全体が接触時点の算出ないし補間
のために用いられる。そのためこの方法により一層正確
な結果が得られる。そのため座標測定の精度はもはや、
例えば接触信号にたまたま重畳される障害パルスがトリ
ガ閾値を早期にないし遅すぎるように導通接続するか否
かに依存しなくなる。
【００１０】この方法は、走査検出ヘッド−その接触信
号は高感度のセンサ例えばピエゾエレメントにより供給
される−に対しても、接触信号を走査検出ピンの軸受け
におけるスイッチだけから発生する走査検出ヘッドに対
しても、適する。２つの異なるセンサの２つの異なる信
号を供給する走査検出ヘッドと結びつけると、特別な利
点が得られる。この場合、両方の信号の時間経過を記憶
すると有利である。
号は高感度のセンサ例えばピエゾエレメントにより供給
される−に対しても、接触信号を走査検出ピンの軸受け
におけるスイッチだけから発生する走査検出ヘッドに対
しても、適する。２つの異なるセンサの２つの異なる信
号を供給する走査検出ヘッドと結びつけると、特別な利
点が得られる。この場合、両方の信号の時間経過を記憶
すると有利である。
【００１１】さらに接触信号を、センサから供給された
形で記憶する必要はない。センサ信号を、記憶前に整流
する、および／または濾波することもできる。この場
合、“より簡単な”信号が設けられ、この信号はよりわ
ずかなメモリ容量でないしより低い走査検出周波数で以
後に評価できる。
形で記憶する必要はない。センサ信号を、記憶前に整流
する、および／または濾波することもできる。この場
合、“より簡単な”信号が設けられ、この信号はよりわ
ずかなメモリ容量でないしより低い走査検出周波数で以
後に評価できる。
【００１２】正確な接触走査時点を算出するために、記
憶されている信号経過を１つまたは複数個のパターン信
号の信号経過により相関化すると有利である。この方法
は、接触走査を妥当性検査で処理させる。このことは次
のような実施できる。即ち記憶されている接触信号パタ
ーンとの相関化が所定の相関係数を下回わると、接触走
査過程がさらに繰り返される。相関化が所定の限界値を
上回わると、はじめて、続いて正確な接触時点がないし
所属の接触位置が信号経過から補間される。
憶されている信号経過を１つまたは複数個のパターン信
号の信号経過により相関化すると有利である。この方法
は、接触走査を妥当性検査で処理させる。このことは次
のような実施できる。即ち記憶されている接触信号パタ
ーンとの相関化が所定の相関係数を下回わると、接触走
査過程がさらに繰り返される。相関化が所定の限界値を
上回わると、はじめて、続いて正確な接触時点がないし
所属の接触位置が信号経過から補間される。
【００１３】この目的で評価ユニット−これにより相関
化が実施される−のメモリの中に複数個のパターン信号
経過が、接触走査速度、材料の組み合わせまたはパラメ
ータたとえば走査検出の長さまたは走査検出ボールの直
径に依存して、ファイルされる。この場合、正しいパタ
ーン信号が、走行中の接触走査点に有効な機械的パラメ
ータに応じて選択される。
化が実施される−のメモリの中に複数個のパターン信号
経過が、接触走査速度、材料の組み合わせまたはパラメ
ータたとえば走査検出の長さまたは走査検出ボールの直
径に依存して、ファイルされる。この場合、正しいパタ
ーン信号が、走行中の接触走査点に有効な機械的パラメ
ータに応じて選択される。
【００１４】その他の本発明の構成は実施例と添付の図
１〜図８を用いて説明する。
１〜図８を用いて説明する。
【００１５】
【実施例】図１に簡単に示されている座標測定装置
（１）は走査検出ヘッド２を有し、そのヘッドの走査検
出ボール８により加工物９の表面が測定される。４で制
御装置が、５で座標測定装置の評価計算器が示されてい
る。走査検出ヘッド２は信号ケーブル３を介して制御装
置４と接続されている。
（１）は走査検出ヘッド２を有し、そのヘッドの走査検
出ボール８により加工物９の表面が測定される。４で制
御装置が、５で座標測定装置の評価計算器が示されてい
る。走査検出ヘッド２は信号ケーブル３を介して制御装
置４と接続されている。
【００１６】図２に示されている様に、走査検出ヘッド
２の走査検出ボール８を有する走査検出ピンは、可動に
ボール上に支承されている。この場合、それぞれ１２０
°ずつずらされて配置されている３つのボール対の中に
係合する、走査検出ピンのシリンダ体は、ボール対と共
に電気スイッチを構成する。これらの電気スイッチは直
列に接続されている。この第１のスイッチング信号の信
号線路は１３で示されている。スイッチング信号１３は
増幅段１４とフィルタ段１５を介して、マルチプレクサ
１６の両方の入力側の一方へ達する。
２の走査検出ボール８を有する走査検出ピンは、可動に
ボール上に支承されている。この場合、それぞれ１２０
°ずつずらされて配置されている３つのボール対の中に
係合する、走査検出ピンのシリンダ体は、ボール対と共
に電気スイッチを構成する。これらの電気スイッチは直
列に接続されている。この第１のスイッチング信号の信
号線路は１３で示されている。スイッチング信号１３は
増幅段１４とフィルタ段１５を介して、マルチプレクサ
１６の両方の入力側の一方へ達する。
【００１７】さらに走査検出ピンは圧電センサ７を有す
る。この圧電センサは第２信号線路１３′を介して第２
増幅器１４′の入力側へ加えられる。
る。この圧電センサは第２信号線路１３′を介して第２
増幅器１４′の入力側へ加えられる。
【００１８】増幅器１４′へ、高域通過フィルタ１５′
が、さらにこれに整流器１６′が後置接続されている。
整流器１６′の出力側はマルチプレクサ１６の第２入力
側と接続されている。
が、さらにこれに整流器１６′が後置接続されている。
整流器１６′の出力側はマルチプレクサ１６の第２入力
側と接続されている。
【００１９】マルチプレクサ１６の出力側はサンプル・
ホールド段１７と接続されている。このサンプル・ホー
ルド段により、時分割多重動作において交番的に、整流
されて濾波された、圧伝結晶７のないしスイッチング接
点６の信号の強さが交番的に検出され、続いて信号処理
装置１８へ転送される。この信号処理装置１９はメモリ
ユニット１９と接続されている。メモリユニットの中に
は両方の信号列の時間経過がファイルされている。
ホールド段１７と接続されている。このサンプル・ホー
ルド段により、時分割多重動作において交番的に、整流
されて濾波された、圧伝結晶７のないしスイッチング接
点６の信号の強さが交番的に検出され、続いて信号処理
装置１８へ転送される。この信号処理装置１９はメモリ
ユニット１９と接続されている。メモリユニットの中に
は両方の信号列の時間経過がファイルされている。
【００２０】完全な測定過程中に信号列を記憶すること
は、もちろん必要とされない。それどころか、後述の評
価中に走査検出が有効であると検出された時に、記憶さ
れている信号過程が書き換えできる。
は、もちろん必要とされない。それどころか、後述の評
価中に走査検出が有効であると検出された時に、記憶さ
れている信号過程が書き換えできる。
【００２１】メモリ１９の中へのデータ引き受けはクロ
ックパルス発生器２５の機械的動作クロックと同期化さ
れ、著しく短かい時間間隔で例えば１０μＳで行なわれ
る。さらに機械接点６の信号はもう１つの信号線路３５
を介して座標測定装置の制御装置へ導びかれる。この制
御装置は例えば付加的な妥当性検査の後に接点が開かれ
る際に、走査検出ピンを再び加工物９から離して走行さ
れる目的で、駆動を遮断する、ないし駆動を切り換え制
御する。
ックパルス発生器２５の機械的動作クロックと同期化さ
れ、著しく短かい時間間隔で例えば１０μＳで行なわれ
る。さらに機械接点６の信号はもう１つの信号線路３５
を介して座標測定装置の制御装置へ導びかれる。この制
御装置は例えば付加的な妥当性検査の後に接点が開かれ
る際に、走査検出ピンを再び加工物９から離して走行さ
れる目的で、駆動を遮断する、ないし駆動を切り換え制
御する。
【００２２】図３に圧電結晶７から信号線路２３へ送出
される信号経過が一例として示されている。ａ，ｂ，ｃ
で示された３つの障害パルスに、時点ｔｋで想定された
加工物との接触後に、信号２８が続く。この信号は直流
成分と交流成分から合成されている。
される信号経過が一例として示されている。ａ，ｂ，ｃ
で示された３つの障害パルスに、時点ｔｋで想定された
加工物との接触後に、信号２８が続く。この信号は直流
成分と交流成分から合成されている。
【００２３】この信号経過は接触走査検出過程を表わ
す。この場合、直流成分は、ばね作用の下に加工物表面
に当接する走査検出ピンの力信号に相応する。直流成分
に重畳された交流成分は障害パルスに起因されるのでは
なく、加工物との接触の際に接触走査検出の瞬間に発生
される音波を表わす。
す。この場合、直流成分は、ばね作用の下に加工物表面
に当接する走査検出ピンの力信号に相応する。直流成分
に重畳された交流成分は障害パルスに起因されるのでは
なく、加工物との接触の際に接触走査検出の瞬間に発生
される音波を表わす。
【００２４】高域通過フィルタ１５′を通過した後に圧
電結晶７の信号は図４に示された経過を有し、さらに整
流段３６を通過した後は、図５に示された、圧電信号に
対する時間経過が生ずる。この信号の経過３０はメモリ
１９の中にファイルされる。
電結晶７の信号は図４に示された経過を有し、さらに整
流段３６を通過した後は、図５に示された、圧電信号に
対する時間経過が生ずる。この信号の経過３０はメモリ
１９の中にファイルされる。
【００２５】接触走査検出の間中に同時に、座標測定装
置１のｘ−，ｙ−，ｚ−スケール２１，３１，４１の測
定スケール２１，３１，４１の読み出しヘッド２２，３
２，４２から供給されるインクリメント式測定装置の信
号列は、３つの補間器２３，３３，４３におけるディジ
タル補間の後に、計数器ユニット２４，３４，４４へ導
びかれる。計数器出力側は第２メモリユニット３６と接
続されており、次にこの中に計数器状態の時間経過が、
同じく機械の動作クロックで例えばミリ秒の時間間隔で
ファイルされる。
置１のｘ−，ｙ−，ｚ−スケール２１，３１，４１の測
定スケール２１，３１，４１の読み出しヘッド２２，３
２，４２から供給されるインクリメント式測定装置の信
号列は、３つの補間器２３，３３，４３におけるディジ
タル補間の後に、計数器ユニット２４，３４，４４へ導
びかれる。計数器出力側は第２メモリユニット３６と接
続されており、次にこの中に計数器状態の時間経過が、
同じく機械の動作クロックで例えばミリ秒の時間間隔で
ファイルされる。
【００２６】記憶された位置測定値ないし計数状態を有
するメモリ３６も常に再び新しく書き換えられる。必要
とされるのは、位置測定値が例えば１秒の時間間隔にわ
たり記憶されたままに存在することである。
するメモリ３６も常に再び新しく書き換えられる。必要
とされるのは、位置測定値が例えば１秒の時間間隔にわ
たり記憶されたままに存在することである。
【００２７】１つの接触走査検出過程を信号処理装置１
８が例えば、スイッチング接点６から供給された信号列
が所定のトリガ閾値を所定の時間間隔中に上回わったこ
とにより、検出する。この場合、信号処理装置１８は、
記憶された圧電信号の信号経過３０を、および記憶され
ているスイッチング信号の信号値を、ならびにメモリ１
９の中に記憶されている複数個のパターン信号のうちの
１つを、マイクロプロセッサ２０へ転送する。パターン
信号としては、当該の接触走査検出速度を、および当該
の材料組み合わせを、ならびに交換された走査検出ピン
を特徴づける、多くの走査検出過程から求められた“良
好な”信号が、いわゆる“テンプレートＴｅｍｐｌａｔ
ｅ１０”が用いられる。この経過が図６に示されてい
る。
８が例えば、スイッチング接点６から供給された信号列
が所定のトリガ閾値を所定の時間間隔中に上回わったこ
とにより、検出する。この場合、信号処理装置１８は、
記憶された圧電信号の信号経過３０を、および記憶され
ているスイッチング信号の信号値を、ならびにメモリ１
９の中に記憶されている複数個のパターン信号のうちの
１つを、マイクロプロセッサ２０へ転送する。パターン
信号としては、当該の接触走査検出速度を、および当該
の材料組み合わせを、ならびに交換された走査検出ピン
を特徴づける、多くの走査検出過程から求められた“良
好な”信号が、いわゆる“テンプレートＴｅｍｐｌａｔ
ｅ１０”が用いられる。この経過が図６に示されてい
る。
【００２８】マイクロプロセッサ２０はこの“テンプレ
ート”１０を信号経過３０と相関化し、しかも時間軸ｔ
の上の“テンプレート”１０の種々の位置に対する相関
化する。即ち“テンプレート”１０は時間軸上で信号経
過３０にわたり変位され、さらに相関係数が時間軸上の
種々異なる位置に対する相関係数が測定される。この相
関係数が所定の限界値を上回わると、有効な接触走査検
出に対する第１の尺度が満たされ、続いて正確な接触走
査検出時点ｔｋが測定される。
ート”１０を信号経過３０と相関化し、しかも時間軸ｔ
の上の“テンプレート”１０の種々の位置に対する相関
化する。即ち“テンプレート”１０は時間軸上で信号経
過３０にわたり変位され、さらに相関係数が時間軸上の
種々異なる位置に対する相関係数が測定される。この相
関係数が所定の限界値を上回わると、有効な接触走査検
出に対する第１の尺度が満たされ、続いて正確な接触走
査検出時点ｔｋが測定される。
【００２９】正確な接触走査検出時点ｔｋはマイクロプ
ロセッサによりテンプレート１０の信号経過から、時間
軸ｔの、相関係数の最も高い値の生じた個所において導
出される。“テンプレート”１０に、その信号経過に関
連づけて“正確な”接触時点ｔｋ′が配置され、さらに
この時点ｔｋ′に対して記憶された計数器状態が相応
に、接触走査検出された測定点に対する正確な接触走査
検出座標ｚｋ，ｙｋ，ｚｋを形成する。
ロセッサによりテンプレート１０の信号経過から、時間
軸ｔの、相関係数の最も高い値の生じた個所において導
出される。“テンプレート”１０に、その信号経過に関
連づけて“正確な”接触時点ｔｋ′が配置され、さらに
この時点ｔｋ′に対して記憶された計数器状態が相応
に、接触走査検出された測定点に対する正確な接触走査
検出座標ｚｋ，ｙｋ，ｚｋを形成する。
【００３０】同様に機械的接触の時間経過が処理され
る。この信号経過も、記憶されている、“テンプレー
ト”の“良好な”信号経過と相関化される。続いて機械
的な接触の解除の時点ｔｂが、最大の相関係数の生じた
テンプレートの信号経過から算出される。両方の時点ｔ
ｂ，ｔｋ′は、例えば１００ｍＳの所定の時間窓の中に
設ける必要がある。窓の中にある場合に、有効な接触走
査検出に対する第２の尺度が満たされる。窓の中にない
場合は測定が繰り返される。
る。この信号経過も、記憶されている、“テンプレー
ト”の“良好な”信号経過と相関化される。続いて機械
的な接触の解除の時点ｔｂが、最大の相関係数の生じた
テンプレートの信号経過から算出される。両方の時点ｔ
ｂ，ｔｋ′は、例えば１００ｍＳの所定の時間窓の中に
設ける必要がある。窓の中にある場合に、有効な接触走
査検出に対する第２の尺度が満たされる。窓の中にない
場合は測定が繰り返される。
【００３１】マイクロプロセッサ２０は、算出された接
触走査検出時点ｔｋに所属する座標値ｘｋ，ｙｋ，ｚｋ
をデータバス２７を介して、座標測定装置の計算器５へ
転送する。
触走査検出時点ｔｋに所属する座標値ｘｋ，ｙｋ，ｚｋ
をデータバス２７を介して、座標測定装置の計算器５へ
転送する。
【００３２】前述の実施例において圧電結晶７の信号は
記憶される前に濾波されて平滑化された。もちろん、前
置増幅器１４′から送出された信号を直接記憶すること
もできるし、さらに例えば交流分のほかに、正確な接触
走査検出の妥当性検査ないし算出の際に接触信号の直流
電圧成分も共に考慮することができる。
記憶される前に濾波されて平滑化された。もちろん、前
置増幅器１４′から送出された信号を直接記憶すること
もできるし、さらに例えば交流分のほかに、正確な接触
走査検出の妥当性検査ないし算出の際に接触信号の直流
電圧成分も共に考慮することができる。
【００３３】相関化ではなく、ディジタル信号処理の別
の方法も使用できる。最も簡単な場合は、例えば記憶さ
れた信号の後からの濾波および、例えば所定の閾値を上
回るか否かの監視も行なえる。この場合、記憶された信
号を相次いで複数回、異なるディジタル濾波過程で処理
し、さらに濾波された信号を、異なる基準の充足に関し
て例えば信号の強さ、信号持続時間、周波数分布等に関
して検出することができる。
の方法も使用できる。最も簡単な場合は、例えば記憶さ
れた信号の後からの濾波および、例えば所定の閾値を上
回るか否かの監視も行なえる。この場合、記憶された信
号を相次いで複数回、異なるディジタル濾波過程で処理
し、さらに濾波された信号を、異なる基準の充足に関し
て例えば信号の強さ、信号持続時間、周波数分布等に関
して検出することができる。
【図１】本発明の方法の適用される、座標測定装置の斜
視図である。
視図である。
【図２】本発明の方法により信号処理のために必要とさ
れる重要な部品を示すブロック図である。
れる重要な部品を示すブロック図である。
【図３】信号処理の段階における接触信号のないしパタ
ーン信号の時間経過図である。
ーン信号の時間経過図である。
【図４】信号処理の段階における接触信号のないしパタ
ーン信号の時間経過図である。
ーン信号の時間経過図である。
【図５】信号処理の段階における接触信号のないしパタ
ーン信号の時間経過図である。
ーン信号の時間経過図である。
【図６】信号処理の段階における接触信号のないしパタ
ーン信号の時間経過図である。
ーン信号の時間経過図である。
【図７】信号処理の段階における接触信号のないしパタ
ーン信号の時間経過図である。
ーン信号の時間経過図である。
１ 座標測定装置 ２ 走査検出ヘッド ３ 信号ケーブル ４ 制御装置 ５ 評価計算器 ６ スイッチング接点 ７ 圧電センサ ８ 走査検出ボール ９ 加工物 １３ 信号線路 １３′ 第２信号線路 １４ 増幅器 １５ フィルタ段 １５′ 高域通過フィルタ １６ マルチプレクサ １６′ 整流段 １７ サンプルホールド段 １８ 信号処理装置 １９ メモリユニット ２５ クロックパルス発生器 ３６ メモリユニット
Claims (11)
- 【請求項１】 測定されるべき加工物と接触すると信号
を発生するスイッチング形式の走査検出ヘッド（２）を
有する、加工物（９）に対する座標測定法において、少
なくとも１つの時間間隔において接触接続信号の時間経
過２８と位置測定値（ｘ，ｙ，ｚ）を接触時点の前、間
中、および後に記憶し、該時間間隔内に存在する接触時
点（ｔｋ）をないし接触座標（ｘｋ，ｙｋ，ｚｋ）を次
に算出することを特徴とする、加工物に対する座標測定
法。 - 【請求項２】 走査検出ヘッド（２）が、加工物（９）
との接触中に、２つの異なる信号（１３；１３′）を異
なるセンサ（６，７）から供給し、両方の信号の時間経
過を記憶する請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 信号をマルチプレクサ（１６）を介して
時分割多重形式でそのメモリ（１９）の中へ読み込む、
請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 信号（１３′）を、記憶の前に整流ない
し濾波する、請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 信号を、記憶の後に、ディジタル形式で
濾波する、請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 記憶された信号経過（３０）の正確な接
触時点（ｔｋ）の算出のために、１つまたは複数個のパ
ターン信号の信号経過（１０）と相関化する、請求項１
記載の方法。 - 【請求項７】 相関値が所定の限界値を下回わる時に、
走査検出過程がさらに繰り返され、他方、相関値が限界
値に達するかまたは上回わると、続いて正確な走査検出
時点（ｔｋ′）をないし所属の接触位置（ｘｋ，ｙｋ，
ｚｋ）を信号経過（１０）から補間する、請求項６記載
の方法。 - 【請求項８】 測定されるべき加工物（９）と接触する
と信号（１３，１３′）を発生する、スイッチング形の
走査検出ヘッド（２）を有する座標検出装置において、 信号を、第１のメモリユニット（１９）を有する信号処
理装置（１８）へ導びき、該メモリユニットの中に接触
信号の時間経過（１０；２８，２９，３０）が記憶さ
れ、 第２メモリユニット（２６）が設けられており、該メモ
リユニットの中に、走査検出ヘッドの位置（ｘ，ｙ，
ｚ）に対する測定値が、加工物との接触の時点を含む少
なくとも１つの時間間隔にわたり記憶され、 メモリユニット（１９，２６）が評価ユニット（２０）
と接続されており、該評価ユニットは以後に接触信号の
時間経過（１０）から、正確な接触時点（ｔｋ′）をな
いしこれに相応する正確な接触位置（ｘｋ，ｙｋ，ｚ
ｋ）を求めることを特徴とする座標測定装置。 - 【請求項９】 走査検出ヘッドが、接触信号（１３′）
を発生する、１つまたは複数個の圧電エレメント
（７）、ストレンゲージまたはその他の感応センサを含
む、請求項８記載の座標測定装置。 - 【請求項１０】走査検出ヘッド（２）が少なくとも２つ
の異なる形式の信号発信器（６，７）を含み、これらの
信号発信器が少なく２つの異なるないし時間のずらされ
た接触信号（１３；１３′）を供給する、請求項８記載
の座標測定装置。 - 【請求項１１】 信号路において信号発信器とメモリの
間にフィルタ(１５)ないし整流器（１６′）が挿入され
ている、請求項８記載の座標測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4204602A DE4204602A1 (de) | 1992-02-15 | 1992-02-15 | Verfahren zur koordinatenmessung an werkstuecken |
| DE4204602.5 | 1992-02-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH063140A true JPH063140A (ja) | 1994-01-11 |
| JP3323262B2 JP3323262B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=6451828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02526593A Expired - Lifetime JP3323262B2 (ja) | 1992-02-15 | 1993-02-15 | 加工物に対する座標測定法および座標測定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5425180A (ja) |
| EP (1) | EP0556574B1 (ja) |
| JP (1) | JP3323262B2 (ja) |
| DE (2) | DE4204602A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009036632A (ja) * | 2007-08-01 | 2009-02-19 | Mitsutoyo Corp | 共振センサの測定位置検出方法及び装置 |
| JP2009036678A (ja) * | 2007-08-02 | 2009-02-19 | Mitsutoyo Corp | 共振センサの測定位置検出方法及び装置 |
| CN106441055A (zh) * | 2016-08-16 | 2017-02-22 | 王宝全 | 位置检测装置 |
| JP2020001136A (ja) * | 2018-06-29 | 2020-01-09 | Dmg森精機株式会社 | 測定装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0605140B2 (en) * | 1992-12-24 | 2002-10-09 | Renishaw plc | Touch probe and signal processing circuit therefor |
| GB9305687D0 (en) * | 1993-03-19 | 1993-05-05 | Renishaw Metrology Ltd | A signal processing for trigger probe |
| DE4331069A1 (de) * | 1993-09-13 | 1995-03-16 | Zeiss Carl Fa | Koordinatenmeßgerät mit einem Taster in Form eines Festkörperschwingers |
| DE4330873A1 (de) * | 1993-09-13 | 1995-03-16 | Zeiss Carl Fa | Koordinatenmeßgerät mit einem Tastkopf und einer Elektronik zur Verarbeitung des Tastsignals |
| DE4342312A1 (de) * | 1993-12-11 | 1995-06-14 | Zeiss Carl Fa | Verfahren zur Korrektur von schwingungsbedingten Meßfehlern bei Koordinatenmeßgeräten |
| DE4409469C1 (de) * | 1994-03-19 | 1995-05-11 | Leitz Mestechnik Gmbh | Verfahren zum Antasten eines Meßpunktes auf einem Werkstück mit Hilfe einer Koordinatenmeßmaschine |
| GB9415338D0 (en) * | 1994-07-29 | 1994-09-21 | Renishaw Plc | Trigger probe circuit |
| DE19525592A1 (de) * | 1995-07-13 | 1997-01-16 | Zeiss Carl Fa | Verfahren zur Koordinatenmessung an Werkstücken |
| DE19529574A1 (de) * | 1995-08-11 | 1997-02-13 | Zeiss Carl Fa | Koordinatenmeßgerät mit einer Steuerung, die den Tastkopf des Meßgeräts nach Solldaten verfährt |
| US5657549A (en) * | 1995-10-04 | 1997-08-19 | Shen; Yin-Lin | Method of improving accuracy of touch trigger probe |
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| DE102016118617B4 (de) | 2016-09-30 | 2019-02-28 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Messsystem |
| DE102016118616B4 (de) | 2016-09-30 | 2018-11-22 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Messvorrichtung für ein optisches Messsystem |
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| DE2947394A1 (de) * | 1979-11-24 | 1981-05-27 | Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6330 Wetzlar | Einrichtung zur messwerterfassung an prueflingen |
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- 1992-02-15 DE DE4204602A patent/DE4204602A1/de not_active Withdrawn
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- 1993-01-20 EP EP93100752A patent/EP0556574B1/de not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3323262B2 (ja) | 2002-09-09 |
| EP0556574B1 (de) | 1997-07-09 |
| DE59306848D1 (de) | 1997-08-14 |
| DE4204602A1 (de) | 1993-08-19 |
| EP0556574A2 (de) | 1993-08-25 |
| EP0556574A3 (ja) | 1995-05-10 |
| US5425180A (en) | 1995-06-20 |
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