JPH07239217A - Laser tracking type coordinate measuring apparatus - Google Patents
Laser tracking type coordinate measuring apparatusInfo
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- JPH07239217A JPH07239217A JP3011694A JP3011694A JPH07239217A JP H07239217 A JPH07239217 A JP H07239217A JP 3011694 A JP3011694 A JP 3011694A JP 3011694 A JP3011694 A JP 3011694A JP H07239217 A JPH07239217 A JP H07239217A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の利用分野】本発明はレーザ追尾式座標測定機に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser tracking type coordinate measuring machine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】プローブ取付け軸（Ｚ軸）の先端に取り
付けたプローブを、Ｘ、Ｙの２軸やＸ、Ｙ、Ｚの３軸に
移動自在に支持して機械加工部品等のワークの形状等を
測定するタイプの座標測定機は、プローブの座標位置を
検出する手段として、一般的に光学式リニアスケールが
各軸に備えられている。2. Description of the Related Art A probe mounted on the tip of a probe mounting shaft (Z axis) is movably supported on two axes of X, Y and three axes of X, Y, Z, and the shape of a workpiece such as a machined part. In a coordinate measuring machine of a type that measures, for example, an optical linear scale is generally provided on each axis as a means for detecting the coordinate position of a probe.
【０００３】ところで、最近、座標測定機にレーザ追尾
装置を組み込み、各軸に光学式リニアスケールを備える
代わりに、レーザ追尾装置でプローブの移動量を計数す
るタイプのレーザ追尾式座標測定機が注目され、特に大
型の座標測定機に対しては各軸にスケールを備えるより
も高精度を実現し易いことから、この方式が採用されて
きている。By the way, recently, a laser tracking type coordinate measuring machine of a type in which a laser tracking device is incorporated in a coordinate measuring machine and an optical linear scale is provided for each axis, but the amount of movement of a probe is counted by the laser tracking device is noted. In particular, this method has been adopted for a large-sized coordinate measuring machine because it is easier to achieve higher accuracy than when a scale is provided on each axis.
【０００４】また、座標測定機は、ワークの形状が複雑
になると各種のプローブを使用する必要があるが、特に
大型の座標測定機の場合は手動でプローブを交換するこ
とは多大な労力と時間を要する。このことから、プロー
ブ自動交換装置を備えた光学式リニアスケールタイプの
座標測定機がある。Further, in the coordinate measuring machine, it is necessary to use various probes when the shape of the work becomes complicated. Especially in the case of a large coordinate measuring machine, it is a great labor and time to replace the probe manually. Requires. Therefore, there is an optical linear scale type coordinate measuring machine equipped with an automatic probe changing device.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーザ
追尾式座標測定機にプローブ自動交換装置を備えたもの
は未だになく、レーザ追尾式座標測定機の測定能率に支
障をきたしている。本発明は、このような事情に鑑みて
なされたもので、プローブの交換を自動で行うことので
きるレーザ追尾式座標測定機を提供することを目的とす
る。However, there is still no laser tracking type coordinate measuring machine provided with an automatic probe changing device, which hinders the measurement efficiency of the laser tracking type coordinate measuring machine. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a laser tracking type coordinate measuring machine capable of automatically exchanging a probe.
【０００６】[0006]
【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、座標測定機にレーザ追尾装置を組み込み、前
記レーザ追尾装置でプローブの移動量を計数することに
よりワークの形状等を測定するレーザ追尾式座標測定機
に於いて、前記プローブを支持するプローブ取付け軸の
先端部に設けられ、プローブを自動で着脱するプローブ
自動着脱装置と、前記プローブ自動着脱装置の移動範囲
内に設けられ、各種のプローブを予め決められたプロー
ブ交換位置にそれぞれ格納するプローブ格納装置と、前
記プローブ自動着脱装置のプローブ交換位置への移動制
御及びプローブの着脱制御、前記プローブ格納装置の取
出し・格納制御等のプローブ交換のための駆動制御を行
うプローブ自動交換制御装置と、を備えたことを特徴と
する。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention incorporates a laser tracking device in a coordinate measuring machine, and the laser tracking device counts the amount of movement of a probe to determine the shape of a work or the like. In a laser tracking type coordinate measuring machine for measuring, provided in the tip of a probe mounting shaft that supports the probe, and an automatic probe attaching / detaching device for automatically attaching / detaching the probe, and a moving range of the probe automatic attaching / detaching device. And a probe storage device for storing various probes at predetermined probe replacement positions respectively, movement control to the probe replacement position of the automatic probe attachment / detachment device, probe attachment / detachment control, and ejection / storage control of the probe storage device. And a probe automatic exchange control device for performing drive control for probe exchange.
【０００７】[0007]
【作用】本発明によれば、レーザ追尾装置を組み込んだ
レーザ追尾式座標測定機に、プローブ自動着脱装置、プ
ローブ格納装置、及びプローブ交換のための駆動を制御
するプローブ自動交換制御装置を設けたので、レーザ追
尾式座標測定機のプローブ交換を自動で行うことができ
る。According to the present invention, a laser tracking coordinate measuring machine incorporating a laser tracking device is provided with a probe automatic attachment / detachment device, a probe storage device, and a probe automatic exchange control device for controlling the drive for probe exchange. Therefore, the probe of the laser tracking coordinate measuring machine can be automatically replaced.
【０００８】[0008]
【実施例】以下添付図面に従って本発明に係るレーザ追
尾式座標測定機の好ましい実施例について詳説する。図
１は、本発明のレーザ追尾式座標測定機１０の一例で、
ブリッジ門移動型の三次元座標測定機にプローブ自動交
換装置を組み込んだ斜視図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of a laser tracking coordinate measuring machine according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an example of a laser tracking coordinate measuring machine 10 according to the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing an automatic probe changing device incorporated in a bridge gate moving type three-dimensional coordinate measuring machine.
【０００９】図１に示すように、レーザ追尾式座標測定
機１０の本体１２には、一対のＹキャリッジ１４、１４
がＹ軸方向に移動自在に設けられる。また、一対のＹキ
ャリッジ１４の上端部はＸガイド１６で連結されてい
て、Ｘガイド１６には、Ｘ軸方向に移動自在なＸキャリ
ッジ１８が設けられる。また、Ｘキャリッジ１８にはＺ
ガイド２０を介してＺ軸方向に移動自在なプローブ取付
け軸２２が設けられ、プローブ取付け軸２２の下端に
は、自動着脱装置２４を介してプローブ２６が取付けら
れる。これにより、プローブ２６はＸ、Ｙ、Ｚ軸の３軸
方向に移動することができるので、プローブ２６でテー
ブル２８上に固定された図示しないワークの測定点の位
置を検出することにより、ワークの形状等を測定するこ
とができる。As shown in FIG. 1, the body 12 of the laser tracking coordinate measuring machine 10 includes a pair of Y carriages 14, 14.
Is movably provided in the Y-axis direction. The upper ends of the pair of Y carriages 14 are connected by an X guide 16, and the X guide 16 is provided with an X carriage 18 that is movable in the X axis direction. In addition, the X carriage 18 has a Z
A probe mounting shaft 22 that is movable in the Z-axis direction via the guide 20 is provided, and a probe 26 is mounted on the lower end of the probe mounting shaft 22 via an automatic attachment / detachment device 24. As a result, the probe 26 can move in the three directions of the X, Y, and Z axes. Therefore, by detecting the position of the measurement point of the workpiece (not shown) fixed on the table 28 by the probe 26, The shape and the like can be measured.
【００１０】また、テーブル２８上の後端にはレーザ追
尾式の測定装置３０が設けられ、前記測定装置はその前
面４隅に追尾式レーザ干渉計３２、３２…が図示しない
回転支持機構を介して夫々設けられる。また、プローブ
取付け軸２２の先端部近傍には、反射体３４が追尾式レ
ーザ干渉計側３２に向けて取付けられている。従って、
移動する反射体３４に各追尾式レーザ干渉計３２からレ
ーザ光を照射して、反射体３４から反射した反射レーザ
光を追尾することにより、反射体３４の移動量を測定す
ることができる。また、各追尾式レーザ干渉計３２は図
示しない回転支持機構により反射レーザ光を追尾できる
と共に、追尾式レーザ干渉計３２に入力される反射体３
４の移動量データは測定装置３０内の演算処理部で演算
されてプローブ２６先端に設けられた測定子２６Ａの座
標位置として表される。これにより、従来の座標測定機
のように、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に光学式リニアスケールを
設けなくてもワークの形状等を測定することができる。A laser tracking type measuring device 30 is provided at the rear end of the table 28, and the measuring device has tracking laser interferometers 32, 32 ... Are provided respectively. A reflector 34 is attached near the tip of the probe attachment shaft 22 toward the tracking laser interferometer side 32. Therefore,
The moving amount of the reflector 34 can be measured by irradiating the moving reflector 34 with a laser beam from each tracking laser interferometer 32 and tracking the reflected laser beam reflected from the reflector 34. Further, each tracking laser interferometer 32 can track the reflected laser light by a rotation support mechanism (not shown), and the reflector 3 input to the tracking laser interferometer 32.
The movement amount data of No. 4 is calculated by the arithmetic processing unit in the measuring device 30 and is represented as the coordinate position of the probe 26A provided at the tip of the probe 26. As a result, unlike the conventional coordinate measuring machine, it is possible to measure the shape of the work or the like without providing an optical linear scale on the X axis, the Y axis, and the Z axis.
【００１１】次に、プローブの自動交換装置について説
明する。プローブの自動交換装置は、主として、前記し
たプローブ自動着脱装置２４、各種のプローブ２６を予
め決められたプローブ交換位置にそれぞれ格納するプロ
ーブ格納装置３６、プローブ自動着脱装置２４を指定さ
れたプローブ交換位置へ移動する移動制御及びプローブ
の着脱制御、プローブ格納装置３６の取出し・格納制御
等のプローブ２６を交換するための駆動を制御するプロ
ーブ自動交換制御装置３８、及びプローブ自動着脱装置
２４をプローブ交換位置に位置決めするための位置検出
器から構成され、前記位置検出器として前記したレーザ
追尾式の測定装置３０が使用される。Next, an automatic probe replacing device will be described. The automatic probe exchange device mainly includes the above-described probe automatic attachment / detachment device 24, a probe storage device 36 for storing the various probes 26 at predetermined probe exchange positions, and a probe exchange position at which the probe automatic attachment / detachment device 24 is designated. The probe automatic replacement control device 38 for controlling the movement control for moving to the probe, the probe attachment / detachment control, the drive for exchanging the probe 26 such as the removal / storage control of the probe storage device 36, and the probe automatic attachment / detachment device 24. The laser tracking type measuring device 30 is used as the position detector.
【００１２】また、プローブ自動着脱装置２４は、プロ
ーブ自動交換制御装置３８からの指示によりプローブ２
６を自動で着脱する機能を有する。また、プローブスト
ッカ３６は、プローブ自動着脱装置２４の移動範囲内で
ワークの形状測定等の邪魔にならないテーブル２８位置
に設けられる。このプローブストッカ３６は、予め位置
決めされた複数のカセットケースに各種のプローブ２
６、２６…が夫々格納されると共に、各種のプローブ２
６のプローブ交換位置はプローブ自動交換制御装置３８
に入力されており、各カセットケースからのプローブ２
６の出し入れはプローブ自動交換制御装置３８により制
御される。Further, the automatic probe attachment / detachment device 24 is instructed by the automatic probe exchange control device 38 to cause the probe 2 to move.
6 has a function of automatically attaching and detaching. Further, the probe stocker 36 is provided at the position of the table 28 that does not interfere with the measurement of the shape of the work within the moving range of the automatic probe attaching / detaching device 24. This probe stocker 36 is used to store various probes 2 in a plurality of cassette cases that are prepositioned.
6 and 26 are stored respectively, and various probes 2 are stored.
The probe replacement position of 6 is the probe automatic replacement control device 38.
Probe 2 from each cassette case
The loading / unloading of 6 is controlled by the automatic probe exchange control device 38.
【００１３】また、前記したようにプローブ自動着脱装
置２４をプローブ交換位置に位置決めするための位置検
出器としてレーザ追尾式の測定装置３０が使用される。
即ち、プローブ交換位置に移動するプローブ自動着脱装
置２４と共に移動する反射体３４に各追尾式レーザ干渉
計３２からレーザ光を照射して、反射体３４から反射し
た反射レーザ光を追尾することにより、反射体３４の移
動量が測定され、この移動量データを測定装置３０の演
算処理部で演算することによりプローブ自動着脱装置２
４の座標位置が検出される。このプローブ自動着脱装置
２４の座標位置情報はプローブ自動交換制御装置３８に
逐次入力される。そして、プローブ自動交換制御装置３
８は座標位置情報に基づいてプローブ自動着脱装置２４
の移動を制御しながらプローブ自動着脱装置２４をプロ
ーブストッカ３６のプローブ交換位置に位置決めすると
共に、プローブ自動着脱装置２４を駆動してプローブの
交換を行う。Further, as described above, the laser tracking type measuring device 30 is used as a position detector for positioning the automatic probe attaching / detaching device 24 at the probe exchange position.
That is, by irradiating the reflector 34 moving together with the probe automatic attachment / detachment device 24 moving to the probe exchange position with laser light from each tracking laser interferometer 32, and by tracking the reflected laser light reflected from the reflector 34, The movement amount of the reflector 34 is measured, and the movement amount data is calculated by the calculation processing section of the measuring device 30 to thereby automatically attach and detach the probe 2.
4 coordinate positions are detected. The coordinate position information of the probe automatic attachment / detachment device 24 is sequentially input to the probe automatic exchange control device 38. And the probe automatic exchange control device 3
8 is an automatic probe attaching / detaching device 24 based on the coordinate position information.
The probe automatic attachment / detachment device 24 is positioned at the probe exchange position of the probe stocker 36 while the movement of the probe is controlled, and the probe automatic exchange device 24 is driven to exchange the probe.
【００１４】このように、本発明のレーザ追尾式座標測
定機１０は、プローブ自動着脱装置２６、プローブ格納
装置３６、及びプローブ交換のための駆動を制御するプ
ローブ自動交換制御装置３８を設けると共に、レーザ追
尾式の測定装置３０を、ワークの形状等を測定する測長
スケールとして使用するばかりでなく、プローブ自動着
脱装置２６をプローブ交換位置に位置決めするための位
置検出器として兼用するようにした。これにより、レー
ザ追尾式座標測定機１０のプローブ２６の交換を自動で
行うことができるので、プローブ２６の交換が容易にな
り作業員の負担を軽減できる。As described above, the laser tracking coordinate measuring machine 10 of the present invention is provided with the automatic probe attachment / detachment device 26, the probe storage device 36, and the automatic probe exchange control device 38 for controlling the drive for probe exchange. The laser tracking type measuring device 30 is used not only as a length measuring scale for measuring the shape of a workpiece but also as a position detector for positioning the automatic probe attaching / detaching device 26 at the probe exchange position. As a result, the probe 26 of the laser tracking coordinate measuring machine 10 can be automatically replaced, so that the probe 26 can be easily replaced and the burden on the worker can be reduced.
【００１５】尚、本実施例では、三次元座標測定に必要
な３基より１基多い４基の追尾式レーザ干渉計を使用し
たが、これは４基の追尾式レーザ干渉計を使用すること
により追尾式レーザ干渉計自身の検定を行うことができ
ると共に、１基の追尾式レーザ干渉計と反射体の間の光
路に障害物があっても測定できるようにするためであ
る。また、本発明のレーザ追尾式座標測定機のプローブ
自動交換機構は、三次元座標測定機に限定されることは
なく、二次元座標測定機にも適用でき、更に、ブリッジ
フロア型やその他の構造の座標測定機にも適用すること
ができる。また、プローブの交換をジョイスチック操作
で行うようにしてもよい。また、フィーラを交換するも
のや、プローブとフィーラの両方を交換できる形式のも
のにも適用できる。In this embodiment, four tracking laser interferometers, which is one more than the three required for three-dimensional coordinate measurement, are used. However, four tracking laser interferometers are used. This is because the tracking laser interferometer itself can be verified by the method, and even if there is an obstacle in the optical path between one tracking laser interferometer and the reflector, measurement can be performed. Further, the probe automatic exchanging mechanism of the laser tracking coordinate measuring machine of the present invention is not limited to the three-dimensional coordinate measuring machine, and can be applied to the two-dimensional coordinate measuring machine. Furthermore, the bridge floor type and other structures It can also be applied to the coordinate measuring machine. Alternatively, the probe may be replaced by a joystick operation. Further, it is also applicable to a type in which the feeler is exchanged and a type in which both the probe and the feeler can be exchanged.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーザ追
尾式座標測定装機によれば、レーザ追尾装置を組み込ん
だレーザ追尾式座標測定機に、プローブ自動着脱装置、
プローブ格納装置、及びプローブ交換のための駆動を制
御するプローブ自動交換制御装置を設けた。これによ
り、レーザ追尾式座標測定機のプローブ交換を自動で行
うことができるので、プローブの交換が容易になり作業
員の負担を軽減できる。また、プローブ交換位置に位置
決めするための位置検出器としてレーザ追尾装置を使用
するようにしたので、特に大型の座標測定機の場合に
は、従来のような各軸に測長スケールを備えた座標測定
機よりもプローブ交換を精度良く行うことができる。As described above, according to the laser tracking type coordinate measuring apparatus of the present invention, a laser tracking type coordinate measuring machine incorporating a laser tracking device is provided with an automatic probe attaching / detaching device,
A probe storage device and a probe automatic exchange control device for controlling the drive for probe exchange were provided. As a result, the probe of the laser tracking coordinate measuring machine can be automatically replaced, so that the probe can be easily replaced and the burden on the worker can be reduced. In addition, since the laser tracking device was used as a position detector for positioning at the probe replacement position, especially in the case of a large coordinate measuring machine, the coordinate with the measuring scale on each axis as in the past was used. The probe can be replaced more accurately than the measuring machine.
【図１】図１は、本発明のレーザ追尾式座標測定機１０
の一例で、グリッジ門移動型の三次元座標測定機にプロ
ーブ自動交換装置を組み込んだ斜視図。FIG. 1 shows a laser tracking coordinate measuring machine 10 according to the present invention.
In one example, a perspective view in which a probe automatic changing device is incorporated in a three-dimensional coordinate measuring machine of a Glitch gate moving type.
１０…レーザ追尾式座標測定機 １４…Ｙキャリッジ １８…Ｘキャリッジ ２２…プローブ取付け軸 ２４…プローブ自動着脱装置 ２６…プローブ ２６Ａ…測定子 ２８…テーブル ３０…測定装置 ３２…レーザ追尾式干渉計 ３４…反射体 ３６…プローブストッカ ３８…プローブ自動交換制御装置 10 ... Laser tracking type coordinate measuring machine 14 ... Y carriage 18 ... X carriage 22 ... Probe mounting axis 24 ... Probe automatic attachment / detachment device 26 ... Probe 26A ... Measuring element 28 ... Table 30 ... Measuring device 32 ... Laser tracking interferometer 34 ... Reflector 36 ... Probe stocker 38 ... Automatic probe exchange control device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 充夫 茨城県つくば市梅園１丁目１番４ 工業技 術院 計量研究所内 (72)発明者 中村 収 茨城県つくば市梅園１丁目１番４ 工業技 術院 計量研究所内 (72)発明者 谷村 吉久 茨城県つくば市梅園１丁目１番４ 工業技 術院 計量研究所内 (72)発明者 伊勢 徹 東京都三鷹市下連雀９丁目７番１号 株式 会社東京精密内 (72)発明者 真田 友宏 東京都三鷹市下連雀９丁目７番１号 株式 会社東京精密内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Mitsuo Goto 1-4-1 Umezono, Tsukuba-shi, Ibaraki Industrial Technology Institute, Institute of Metrology (72) Inventor Osamu Nakamura 1-4-4 Umezono, Tsukuba-shi, Ibaraki Industrial technology Inside the Institute of Metrology (72) Inventor Yoshihisa Tanimura 1-1-4 Umezono, Tsukuba-shi, Ibaraki Inside of Institute of Industrial Science and Technology (72) Toru Ise 9-7 Shirenrenjaku, Mitaka, Tokyo Stock Company Tokyo Seimei (72) Inventor Tomohiro Sanada 9-7 Shirenrenjaku, Mitaka City, Tokyo Tokyo Seimitsu Co., Ltd.
Claims (1)
前記レーザ追尾装置でプローブの移動量を計数すること
によりワークの形状等を測定するレーザ追尾式座標測定
機に於いて、 前記プローブを支持するプローブ取付け軸の先端部に設
けられ、プローブを自動で着脱するプローブ自動着脱装
置と、 前記プローブ自動着脱装置の移動範囲内に設けられ、各
種のプローブを予め決められたプローブ交換位置にそれ
ぞれ格納するプローブ格納装置と、 前記プローブ自動着脱装置のプローブ交換位置への移動
制御及びプローブの着脱制御、前記プローブ格納装置の
取出し・格納制御等のプローブ交換のための駆動制御を
行うプローブ自動交換制御装置と、を備えたことを特徴
とするレーザ追尾式座標測定装置。1. A laser tracking device is incorporated in a coordinate measuring machine,
In a laser tracking coordinate measuring machine that measures the shape of a work by counting the amount of movement of the probe with the laser tracking device, provided at the tip of the probe mounting shaft that supports the probe, the probe automatically An automatic probe attachment / detachment device to be attached / detached, a probe storage device which is provided within a movement range of the probe automatic attachment / detachment device, and stores various probes at predetermined probe exchange positions, respectively, and a probe exchange position of the probe automatic attachment / detachment device Laser tracking coordinate measurement, characterized in that it includes an automatic probe exchange control device that controls the movement of the probe to the probe, the attachment / detachment control of the probe, and the drive control for probe exchange such as removal / storage control of the probe storage device. apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3011694A JPH07239217A (en) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Laser tracking type coordinate measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3011694A JPH07239217A (en) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Laser tracking type coordinate measuring apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07239217A true JPH07239217A (en) | 1995-09-12 |
Family
ID=12294819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3011694A Pending JPH07239217A (en) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Laser tracking type coordinate measuring apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07239217A (en) |
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