JPH07208975A - オフセットフィーラを有した測定システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金型などの被測定物の深穴の内奥部の位置デ
ータや内のり寸法などをオフセットフィーラ付きの測定
ヘッドで自動的に高精度に測定可能な測定システムを提
供する。 【構成】 オフセットフィーラ２１付きの変位検出形測
定ヘッド１９でリングゲージ２９を測定し、そのときの
Ｃ軸中心位置データを位置読取り手段４１から例えば４
５°毎に記憶手段４５に取り込み記憶する。実測時にそ
の実測位置データと記憶手段４５に記憶した位置データ
とから補正された位置データを出力する補正手段４３を
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は変位検出形測定ヘッドを
用い、被測定物の形状精度や寸法を測定する測定システ
ムに関し、特に変位検出形測定ヘッドの先端にオフセッ
トフィーラを有した測定システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】測定システムに使用する測定ヘッドに
は、接触検知形測定ヘッドと変位検出形測定ヘッドがあ
る。接触検知形測定ヘッドは、そのフィーラが被測定物
に接触した瞬間の機械のＸ，Ｙ，Ｚの送り軸でなる直交
座標の位置データを記録することにより寸法検出をする
ものである。Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に平行な測定面の測定は可能
であるが、斜めの面や曲面の測定を行うと接触させる方
向によって測定値に誤差が生じる問題点がある。よって
この様な斜めの面や曲面の測定を行う場合は変位検出形
測定ヘッドを使用する。変位検出形測定ヘッドは、例え
ば特公昭５４−４３２３０号公報に開示のように、測定
ヘッドの本体にフィーラをばね支持し、フィーラが被測
定物に当接したとき、その接触面の法線方向に平行移動
式に変位するように構成され、フィーラの変位の各ｘ軸
成分、ｙ軸成分、ｚ軸成分を検出する差動トランスや光
学式リニアスケール等の距離センサが設けられている。
そして被測定物を実測する場合は、所定の基準変位量に
なるまで測定ヘッドを被測定物に押し込み、そのときの
直交座標の位置データを記録するものである。

【０００３】通常、変位検出形測定ヘッドには、フィー
ラ軸心と測定ヘッドの検出軸心とを一致させたものが用
いられるが、それでは検出がむずかしい形状の被測定物
がある。例えば深穴形状の金型の穴内奥部の内のり寸法
を測定する場合、測定ヘッド本体と金型とが干渉するこ
とがよくある。これを回避するために、測定ヘッド本体
は深穴の外側に位置させ、内奥部に届く長さのフィーラ
を測定ヘッドに取付けて測定する方法がある。これはフ
ィーラのたわみが大きくなったり、フィーラの自重が大
きくなるため測定ヘッドの検出部の初期ひずみが大とな
ったりして、精度の良い測定が行なわれない問題点があ
る。

【０００４】そこで、フィーラ軸心と測定ヘッドの検出
軸心とがずれているオフセットフィーラが用いられる。
オフセットフィーラは長さを長くしなくても、測定ヘッ
ド本体を深穴の内部にある程度入れ、内奥部の測定位置
へオフセットフィーラを当接させることができる（図２
参照）。内奥部の内のり寸法を測定する場合、一点目の
測定はできるが、対向する二点目にオフセットフィーラ
を当接させる場合は、測定ヘッドをＺ軸まわりのＣ軸方
向に１８０°回転しなければならない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように被測定物
と測定ヘッド本体とが干渉する場合は、オフセットフィ
ーラを用い、適宜Ｃ軸方向に回転させ、オフセットフィ
ーラ先端部を被測定箇所に当接させて測定する。しかし
この測定結果には測定ヘッド本体をＣ軸方向に回転させ
たことによる誤差を含むのである。

【０００６】ここでオフセットフィーラ付きの変位検出
形測定ヘッドを２種類のＣ軸方向回転位置に割り出した
姿勢で、被測定物のある一点の座標値を測定する場合を
考える。この様子を図９に示す。図９は変位検出形測定
ヘッド１９にオフセットフィーラ２１が取付けられ、被
測定物１１の点Ｐの座標値を測定しようとしている状態
をＺ軸方向つまり変位検出形測定ヘッド１９の先端側か
ら検出軸線方向に見た図である。オフセットフィーラ２
１がＸ軸方向を向く姿勢にＣ軸を割出して点Ｐに当接し
た状態（状態１）と、オフセットフィーラ２１がＹ軸方
向を向く姿勢にＣ軸を割出して点Ｐに当接した状態（状
態２）とを示している。この２種類の姿勢で測定した結
果は本来ならば同一でなければならないが、実際には、
変位検出形測定ヘッド１９内のｘ，ｙ，ｚ軸方向の各距
離センサの特性による検出値のばらつき、検出軸を支持
しているばねの等方性のばらつき、Ｃ軸中心と検出軸心
とのずれ等の要因により、同一にはならない。よって干
渉を回避するためにＣ軸方向に回転しただけでは誤差を
含み、高精度な測定は行えないことがわかる。

【０００７】また変位検出形測定ヘッドをＣ軸方向に回
転せず、オフセットフィーラのみを干渉しない方向に付
け替える方法もあるが、これでは測定の自動化ができ
ず、しかもオフセットフィーラの取付精度のばらつきが
新たに問題になる。一方、変位検出形測定ヘッドを備え
た測定機械は、例えばＸ，Ｙ，Ｚの各送り軸にリニアス
ケールを設けたり、送り軸用モータの回転軸にロータリ
エンコーダを設けたりして直交座標の位置データを出力
できるようになっている。その位置データは、フィーラ
が予め定めた基準変位量だけ変位したことを測定ヘッド
が検出したときのＣ軸中心における前記リニアスケール
やロータリエンコーダから得た座標値である。普通、Ｃ
軸中心と変位検出形測定ヘッドの検出軸心とを一致させ
るように測定機械は作られる。よって、フィーラ中心軸
線と変位検出形測定ヘッドの検出軸線とが一致していれ
ば問題はないが、一致していないオフセットフィーラの
場合は、このオフセット量と、Ｃ軸回転角度とを用いて
フィーラ先端球部中心の座標値を演算する必要がある。
しかし、この演算が面倒である。

【０００８】本発明は、上記問題点を解消せんとするも
ので、オフセットフィーラを取付けた変位検出形測定ヘ
ッドをＣ軸方向に適宜回転位置決めして金型などの三次
元任意形状をした被測定物の座標位置や寸法等を自動的
に、高精度に測定可能な測定システムを提供するもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、変位検
出形測定ヘッドにより、既知の寸法のマスタゲージを所
定のＮＣプログラムに従って測定し、オフセットフィー
ラの先端球部中心がマスタゲージの所定位置に位置決め
されたときのＣ軸中心位置を各Ｃ軸方向回転角度毎に測
定し、変位検出形測定ヘッドを基準Ｃ軸回転位置に割出
したときの前記Ｃ軸中心位置データとの偏差をそれぞれ
記憶しておき、被測定物を測定したときの実測位置デー
タに当該実測時と同じＣ軸方向回転位置における前記記
憶した位置データの偏差を加算し、変位検出形測定ヘッ
ドを基準Ｃ軸位置に割出して測定したときの補正位置デ
ータに変換して出力するようにしたものである。

【００１０】さらに詳述すると、測定ヘッドの検出軸心
とフィーラ先端球部の中心とがずれたオフセットフィー
ラを有し、ＮＣ装置の指令により被測定物の測定を行う
測定システムにおいて、前記オフセットフィーラが被測
定物に当接したときの前記オフセットフィーラの変位量
を検出する変位検出形測定ヘッドと、前記変位検出形測
定ヘッドと被測定物との間で、検出軸線方向のＺ軸とこ
れに直交するＸ，Ｙ軸の３軸方向の相対送りを行う直動
送り手段と、前記Ｚ軸まわりのＣ軸方向に前記変位検出
形測定ヘッドを回転割り出しする回転送り手段と、前記
変位検出形測定ヘッドで検出した変位量が所定の値にな
ったときの前記直動送り手段の位置データを読取る位置
読取り手段と、前記変位検出形測定ヘッドにより既知の
寸法のマスタゲージを所定のＮＣプログラムに従って測
定し、前記オフセットフィーラの先端球部中心が前記マ
スタゲージの所定位置に位置決めされたときのＣ軸中心
の位置データを各Ｃ軸回転角度毎に測定し、前記変位検
出形測定ヘッドを基準Ｃ軸回転位置に割出したときの前
記Ｃ軸中心位置データとの偏差をそれぞれ記憶する記憶
手段と、前記変位検出形測定ヘッドで被測定物を測定し
た実測位置データに当該実測時と同じＣ軸回転位置にお
ける前記記憶手段に記憶した位置データの偏差を加算
し、前記変位検出形測定ヘッドを基準Ｃ軸回転位置に割
出して測定したときの補正位置データに補正して出力す
る補正手段と、を具備したオフセットフィーラを有した
測定システムが提供される。

【００１１】また、前記変位検出形測定ヘッドで被測定
物を測定し、前記補正手段で補正された複数の補正位置
データから前記被測定物の寸法や平行度、直角度等を演
算して出力する演算手段を更に具備したオフセットフィ
ーラを有した測定システムが提供される。また、前記記
憶手段は、前記変位検出形測定ヘッドにより既知の寸法
のマスタゲージを所定のＮＣプログラムに従って測定
し、前記オフセットフィーラの先端球部中心が前記マス
タゲージの所定位置に位置決めされたときのＣ軸中心の
位置データを各Ｃ軸回転角度毎に測定して記憶するよう
に構成され、前記補正手段は、前記変位検出形測定ヘッ
ドで被測定物を測定した実測位置データに、当該実測時
と同じＣ軸回転位置における前記記憶手段に記憶した位
置データと前記基準Ｃ軸回転位置における位置データと
の偏差を都度算出して加算し、補正位置データを出力す
るように構成されたオフセットフィーラを有した測定シ
ステムが提供される。

【００１２】

【作用】記憶手段に予め記憶された位置データの偏差を
用いて被測定物の実測位置データを補正することは、フ
ィーラがオフセットしているためのフィーラ先端球部中
心と検出軸心との幾何学的な位置ずれの補正のみなら
ず、変位検出形測定ヘッドの検出姿勢の変化による誤差
も併せて補正でき、あたかも変位検出測定ヘッドを同一
姿勢のままで（基準Ｃ軸回転位置に固定したままで）、
各点の測定をしたことと等価となる。このようにして、
被測定物の座標位置や寸法等の測定が自動的に、高精度
に行える。

【００１３】

【実施例】次に、本発明を実施例を用いて詳細に説明す
る。図１は、ＮＣ工作機械を利用した本発明によるオフ
セットフィーラを有した測定システムの基本構成図であ
る。図２は、オフセットフィーラ付きの変位検出形測定
ヘッドの拡大正面図である。図３は、図２の III−III
矢視によるオフセットフィーラ付きの変位検出形測定ヘ
ッドの側面図である。図４は、リングゲージの測定手順
を示す説明図である。図５は、オフセットフィーラの先
端球部中心をリングゲージの中心に位置決めし、変位検
出形測定ヘッドをＣ軸方向に４５°毎に回転割出しした
ときのＣ軸中心位置を示した模式図である。図６は、Ｃ
軸回転角度を４５°毎に変えてリングゲージを測定した
ときのＣ軸中心位置データ及び基準Ｃ軸位置データとの
偏差を記憶した表を示す図である。図７は、実測位置デ
ータを補正した補正位置データを４５°毎に示した表を
示す図である。図８は、金型などの被測定物の深穴の内
奥部の内のり寸法を測定する様子を示す説明図である。

【００１４】まず図１を用いて本発明のオフセットフィ
ーラを有した測定システムの構成を説明する。ＮＣ装置
３を備えたＮＣ工作機械１は、ベッド５上を左右の（紙
面に垂直な）Ｘ軸方向に移動するテーブル７と、ベッド
５上を前後のＺ軸方向に移動するコラム１３を有する。
テーブル７にはイケール９が載置され、イケール９には
ワーク１１が取付けられている。一方コラム１３の前面
には主軸頭１５が上下のＹ軸方向に移動可能に設けら
れ、主軸頭１５には主軸１７が水平方向に軸支されてい
る。主軸１７は主軸頭１５の後端部に設けられた主軸モ
ータ３１で回転駆動される。通常主軸１７先端には工具
（図示せず）を装着し、ＮＣ装置３から指令されるＮＣ
プログラムに基づいて工具とワーク１１との間でＸ，
Ｙ，Ｚ軸方向の相対送りを行ってワーク１１を加工す
る。ワーク１１を加工後主軸１７に装着された工具を図
示しない自動工具交換装置（ＡＴＣ）を用いて変位検出
形測定ヘッド１９と交換する。本発明では、変位検出形
測定ヘッド１９にはオフセットフィーラ２１が取付けら
れており、今度はＮＣ装置３から測定用のＮＣプログラ
ム指令を受けて前記加工したワーク１１の形状精度や寸
法を測定する。

【００１５】変位検出形測定ヘッド１９の構造は、その
検出軸が測定ヘッド本体にばね支持され、フィーラが被
測定面に当接するとその法線方向に平行移動式に変位
し、この変位をｘ，ｙ，ｚ軸方向に設けた距離センサで
検出するようにしてある（例えば特公昭５４−４３２３
０号公報参照）。検出軸の先端には真直ぐなフィーラを
取付けることもできるし、本発明のようなオフセットフ
ィーラ２１を取付けることもできる。

【００１６】Ｘ，Ｙ，Ｚの各軸、すなわちテーブルの左
右動、主軸頭の上下動、コラムの前後動の各移動量や停
止位置は、Ｘ，Ｙ，Ｚの各送り軸に設けた光学式の位置
読取りスケール（リニアスケール）２３，２５，２７で
検出する。このリニアスケールに替えて、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸
の送りモータに内蔵されたロータリエンコーダの出力か
ら検出しても良い。

【００１７】一方、主軸モータ３１は、Ｚ軸まわりのＣ
軸方向の回転割出しが可能なものを採用している。した
がって主軸１７に装着した変位検出形測定ヘッド１９は
その先端のオフセットフィーラ２１が適切な方向を向く
様にＣ軸方向に回転割り出し可能である。Ｃ軸の回転中
心と変位検出形測定ヘッド１９の検出軸線とは一致する
ように作られているが、厳密に言うと若干のずれはまぬ
がれない。

【００１８】なお、イケール９には既知の寸法のマスタ
ゲージとしてリングゲージ２９が取付けられている。図
２は、変位検出形測定ヘッド１９で金型（被測定物）１
１の深穴３３の内奥部の内のり寸法を測定すべく、オフ
セットフィーラ２１の先端球部を測定箇所へ当接した状
態を示している。真直ぐなフィーラを用いると変位検出
形測定ヘッド１９本体が深穴３３の内壁と干渉するのが
よくわかる。主軸１７がＣ軸回転すると、距離センサ等
の内蔵された変位検出部も主軸１７とともに回転し、変
位信号はスリップリング機構（図示せず）を介し、コネ
クタ部３５を通過して主軸頭側へ伝達される。

【００１９】図３は、オフセットフィーラ２１の向きが
Ｘ軸の正方向と一致している状態を示している。これ
は、オフセットフィーラ２１の向き、すなわち変位座標
系をｘ，ｙ，ｚ軸と定義すると、ＮＣ工作機械１の送り
手段で構成される機械座標系Ｘ，Ｙ，Ｚ軸とｘ，ｙ，ｚ
軸とが同じ向きになっている場合である。Ｃ軸を回転さ
せるということは、ｚ軸まわりにｘ，ｙ軸を回転させる
ことに相当し、その回転角度をθとすると、図３の状態
はθ＝０°である。参考に前述の図９の状態１はθ＝０
°であり、状態２はθ＝９０°である。

【００２０】ここで図１に戻り構成の説明を続ける。Ｎ
Ｃ装置３から測定用のＮＣプログラム指令が発せられる
と、オフセットフィーラ２１がワーク１１に当接し、変
位検出形測定ヘッド１９からのｘ，ｙ，ｚ軸方向の各変
位量成分Ｅ_x ，Ｅ_y ，Ｅ_z が入力され、（Ｅ_x ² ＋Ｅ_y
² ＋Ｅ_z ² ）の平方根を求める演算、つまり、√（Ｅ _x
² ＋Ｅ_y ² ＋Ｅ_z ² ）の演算を行って刻々の合成変位量
を算出するとともに、この合成変位量が予め定めた基準
変位量となった時点のＸ，Ｙ，Ｚ軸のリニアスケールの
位置データを読取る位置読取り手段４１が設けられる。
位置読取り手段４１は、検出中の変位量が基準変位量と
なったことを検知するとＮＣ装置３へ軸送り停止命令を
発し、次いで位置データの後段への出力を終えると、Ｎ
Ｃ装置３へ次ブロックへ進むよう作業続行指令を出す。

【００２１】ワーク１１の実測定を行う前に、オフセッ
トフィーラ２１を取付けた変位検出形測定ヘッド１９で
リングゲージ２９を測定することとする。測定する順序
は図４に示すように、まず点Ａにオフセットフィーラ２
１の先端球部を荒位置決めさせる。そこからＸ軸方向へ
アプローチし、リングゲージ２９の内円の点Ｂの位置デ
ータを測定する（経路）。次にＸ軸方向を反対側にた
どる経路を通り点Ｃの位置データを測定する。点Ｂと
点Ｃの位置データからその中点Ｄの位置を演算で求め、
Ｃ軸中心が点Ｄと一致するようにＸ軸送りを行う（経路
）。点Ｄから今度はＹ軸方向に経路をたどってアプ
ローチさせ、点Ｅの位置データを得る。そこからＹ軸方
向を反対側にたどる経路を通り点Ｆの位置データを測
定する。点Ｅと点Ｆの位置データからこのリングゲージ
２９の中心Ｇを演算で求め、オフセットフィーラ２１の
先端球部中心がこの中心Ｇに位置するようにＸ，Ｙ軸の
位置決めを行う。そしてこの時のＣ軸中心の位置データ
を位置読取り手段４１で読取り、記憶手段４５へ記憶す
る。

【００２２】図５は、θ＝０°〜３１５°間を４５°毎
にＣ軸回転割出しを行い、図４で説明した方法を用いて
リングゲージ２９の中心位置Ｇにオフセットフィーラ２
９の先端球部中心を位置決めしたときのＣ軸中心位置、
点ａ、点ｂ、…点ｈを変位検出形測定ヘッド１９の外径
円と共に模式的に表わしたものである。その点ａ、点
ｂ、…点ｈの位置データと基準Ｃ軸回転位置データ（本
実施例ではθ＝０°のときの点ａの位置データ）との偏
差を記憶手段４５内に各θ毎に記憶した結果を図６に表
形式で示している。本実施例ではθ＝０°を基準Ｃ軸回
転位置としたが、θ＝４５°でも他の任意の角度でも基
準Ｃ軸回転位置として選定できる。

【００２３】次にワーク１１の実測をＮＣ装置３からの
所定の測定用ＮＣプログラムに従って行う。その時に得
たある測定点の実測位置データとＣ軸のθの値とが位置
読取り手段４１から補正手段４３へ入力される。すると
その時のθに対応する位置データの偏差を記憶手段４５
から受け取り、実測位置データに加算して補正位置デー
タを得る。その補正演算を各θについて行い、補正位置
データを求めたものが図７に示されている。

【００２４】金型（被測定物）１１の深穴３３の内奥部
の内のり寸法、すなわち点Ｑ、と点Ｓとの距離ｌを測定
する様子が図８に示されている。まずＣ軸をθ＝０°と
してオフセットフィーラ２１の先端球部を点Ｑに基準変
位量だけ当接させ、そのときのＣ軸中心の位置データ
（Ｘ_Q ，Ｙ_Q ) を位置読取り手段４１から補正手段４３
へ入力し、補正手段４３は補正位置データ（Ｘ_Q ，
Ｙ_Q ) を演算手段４７へ出力する。次にＣ軸をθ＝１８
０°としてオフセットフィーラ２１の先端球部を点Ｓに
基準変位量だけ当接させ、そのときのＣ軸中心の位置デ
ータ（Ｘ_S ，Ｙ_S ) を位置読取り手段から補正手段４３
へ入力する。補正手段４３は記憶手段４５からθ＝１８
０°の偏差データ（ΔＸ₁₈₀ ，ΔＹ₁₈₀)を受け取り、点
Ｓの補正位置データ（Ｘ_S ＋ΔＸ₁₈₀ ，Ｙ_S ＋ΔＹ₁₈₀)
を算出して演算手段４７へ出力する。演算手段４７はＸ
_Q −（Ｘ_S ＋ΔＸ₁₈₀)の演算をしてＸ方向の距離ｌ′を
演算してディスプレイやプリンタなどの出力手段へ出力
する。このことは図８に点線で示すように点Ｓの位置デ
ータを点Ｑと同じθ＝０°の姿勢の変位検出形測定ヘッ
ド１９で測定したのと等価である。よって補正手段４３
から出力される補正された位置データは、オフセットフ
ィーラ２１を取付けた変位検出形測定ヘッド１９をＣ軸
方向に回転させたことによるＣ軸中心の幾何学的な位置
ずれのみならず、ｘ，ｙ，ｚ軸方向の各距離センサの特
性による検出値のばらつき、検出軸を支持しているばね
の等方性のばらつき、Ｃ軸中心と検出軸心とのずれ等に
起因する誤差がすべて校正されているのでｌ＝ｌ′と考
えて差し支えない。

【００２５】図６の例では、各θにおけるＣ軸中心位置
データとθ＝０°の基準Ｃ軸回転位置データとの偏差デ
ータの両方を記憶手段４５に記憶させたが、Ｃ軸中心位
置データは記憶せず、θ＝０°の基準Ｃ軸回転位置デー
タとの偏差データだけを記憶しても良い。またＣ軸中心
位置データだけを記憶手段４５に記憶しておき、補正手
段４３で実測位置データから補正位置データを算出する
過程で、記憶手段４５からθ＝０°の位置データと当該
θにおける位置データとを受け取り、都度偏差データの
引き算を行うようにしても良い。

【００２６】このようにしてＮＣ工作機械１により加工
された金型などのワーク１１の形状や寸法を、ワーク１
１の段取り替えなしに同一の工作機械を測定機械として
用い、自動的に、高精度にワーク１１の位置データ、寸
法、平行度、直角度等が測定可能なオフセットフィーラ
を有した測定システムが得られる。本測定システムで測
定した結果、加工し足りない部分は再加工を施して所望
の寸法に仕上げることも容易に行える。本実施例ではＮ
Ｃ工作機械の主軸にオフセットフィーラ付きの変位検出
形測定ヘッドを装着したタイプの測定システムを開示し
たが、三次元測定機の主軸にオフセットフィーラ付きの
変位検出形測定ヘッドが装着されているタイプの測定シ
ステムも本発明に含まれる。また、既知の寸法のリング
ゲージ２９を用いているので、変位検出形測定ヘッドか
ら出力される変位データそのものも較正することができ
る。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるオフ
セットフィーラを有した測定システムによれば、金型な
どの被測定物の深穴内奥部の内のり寸法を測定したりす
る場合、測定ヘッド本体と被測定物とが干渉することな
く、しかもフィーラをいたずらに長くしなくても測定で
きる。また、測定ヘッドをＣ軸方向に回転して測定して
も、基準Ｃ軸回転位置における位置データに補正するの
で、測定ヘッドを回転することに起因する測定誤差が解
消され、高精度な測定が行える。フィーラの付け替え作
業もなく、マスタゲージによる較正動作、補正演算等の
従来人手を介して行っていた作業が自動で行えるように
なり、測定の無人化が達成される。更に補正された複数
の位置データから被測定物の寸法や平行度、直角度等を
自動的に求められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＮＣ工作機械を利用した本発明によるオフセッ
トフィーラを有した測定システムの基本構成図である。

【図２】オフセットフィーラ付きの変位検出形測定ヘッ
ドの拡大正面図である。

【図３】図２の III−III 矢視によるオフセットフィー
ラ付きの変位検出形測定ヘッドの側面図である。

【図４】リングゲージの測定手順を示す説明図である。

【図５】オフセットフィーラの先端球部中心をリングゲ
ージの中心に位置決めし、変位検出形測定ヘッドをＣ軸
方向に４５°毎に回転割出ししたときのＣ軸中心位置を
示した模式図である。

【図６】θを４５°毎に変えてリングゲージを測定した
ときのＣ軸中心位置データ及びθ＝０°の基準Ｃ軸位置
データとの偏差を記憶した表を示す図である。

【図７】実測位置データを補正した補正位置データをθ
＝４５°毎に示した表を示す図である。

【図８】金型などの被測定物の深穴の内奥部の内のり寸
法を測定する様子を示す説明図である。

【図９】オフセットフィーラ付きの変位検出形測定ヘッ
ドで被測定物の同一点を２種類の回転姿勢で測定してい
る状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１…ＮＣ工作機械 ３…ＮＣ装置 １１…ワーク（被測定物） １９…変位検出形測定ヘッド ２１…オフセットフィーラ ２３…Ｘ軸リニアスケール ２５…Ｙ軸リニアスケール ２７…Ｚ軸リニアスケール ２９…リングゲージ ４１…位置読取り手段 ４３…補正手段 ４５…記憶手段 ４７…演算手段 ４９…出力手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 雄三 神奈川県愛甲郡愛川町三増359番地の３ 株式会社牧野フライス製作所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定ヘッドの検出軸心とフィーラ先端球
   部の中心とがずれたオフセットフィーラを有し、ＮＣ装
   置の指令により被測定物の測定を行う測定システムにお
   いて、 前記オフセットフィーラが被測定物に当接したときの前
   記オフセットフィーラの変位量を検出する変位検出形測
   定ヘッドと、 前記変位検出形測定ヘッドと被測定物との間で、検出軸
   線方向のＺ軸とこれに直交するＸ，Ｙ軸の３軸方向の相
   対送りを行う直動送り手段と、 前記Ｚ軸まわりのＣ軸方向に前記変位検出形測定ヘッド
   を回転割り出しする回転送り手段と、 前記変位検出形測定ヘッドで検出した変位量が所定の値
   になったときの前記直動送り手段の位置データを読取る
   位置読取り手段と、 前記変位検出形測定ヘッドにより既知の寸法のマスタゲ
   ージを所定のＮＣプログラムに従って測定し、前記オフ
   セットフィーラの先端球部中心が前記マスタゲージの所
   定位置に位置決めされたときのＣ軸中心の位置データを
   各Ｃ軸回転角度毎に測定し、前記変位検出形測定ヘッド
   を基準Ｃ軸回転位置に割出したときの前記Ｃ軸中心位置
   データとの偏差をそれぞれ記憶する記憶手段と、 前記変位検出形測定ヘッドで被測定物を測定した実測位
   置データに当該実測時と同じＣ軸回転位置における前記
   記憶手段に記憶した位置データの偏差を加算し、前記変
   位検出形測定ヘッドを基準Ｃ軸回転位置に割出して測定
   したときの補正位置データに補正して出力する補正手段
   と、 を具備したことを特徴とするオフセットフィーラを有し
   た測定システム。
2. 【請求項２】 前記変位検出形測定ヘッドで被測定物を
   測定し、前記補正手段で補正された複数の補正位置デー
   タから前記被測定物の寸法や平行度、直角度等を演算し
   て出力する演算手段を更に具備した請求項１に記載のオ
   フセットフィーラを有した測定システム。
3. 【請求項３】 前記記憶手段は、前記変位検出形測定ヘ
   ッドにより既知の寸法のマスタゲージを所定のＮＣプロ
   グラムに従って測定し、前記オフセットフィーラの先端
   球部中心が前記マスタゲージの所定位置に位置決めされ
   たときのＣ軸中心の位置データを各Ｃ軸回転角度毎に測
   定して記憶するように構成され、 前記補正手段は、前記変位検出形測定ヘッドで被測定物
   を測定した実測位置データに、当該実測時と同じＣ軸回
   転位置における前記記憶手段に記憶した位置データと前
   記基準Ｃ軸回転位置における位置データとの偏差を都度
   算出して加算し、補正位置データを出力するように構成
   された請求項１または２に記載のオフセットフィーラを
   有した測定システム。