JPH08193829A - 三次元測定機 - Google Patents

三次元測定機

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JPH08193829A
JPH08193829A JP7022197A JP2219795A JPH08193829A JP H08193829 A JPH08193829 A JP H08193829A JP 7022197 A JP7022197 A JP 7022197A JP 2219795 A JP2219795 A JP 2219795A JP H08193829 A JPH08193829 A JP H08193829A
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JP
Japan
Prior art keywords
joystick
probe
measuring machine
coordinate measuring
operating rod
Prior art date
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Pending
Application number
JP7022197A
Other languages
English (en)
Inventor
Niruton Takatoshi Furukawa
ニルトン貴俊 古川
Hirokazu Michiwaki
宏和 道脇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitutoyo Corp, Mitsutoyo Kiko Co Ltd filed Critical Mitutoyo Corp
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Publication of JPH08193829A publication Critical patent/JPH08193829A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータにより駆動可能な三次元測定機を簡便
で直観的に分かりやすいマニュアルタイプの三次元測定
機に近い感覚で操作する。 【構成】 測定のためのプローブを装着した三次元測定
機の駆動軸に、少なくとも2個の二次元力覚センサを組
み合わせて±X、±Y、±Z方向の力を検出できるジョ
イスティックを配設する。作業者が該ジョイスティック
の操作桿に加えた力の大きさと方向を前記二次元力覚セ
ンサが検出して、該検出された方向へ該検出された力に
応じた加速度と速度をもって前記プローブを駆動制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、三次元測定機、特にモ
ータにより駆動可能な三次元測定機を操作するためのジ
ョイスティックに関するものである。
【0002】
【従来の技術】作業者が手動でプローブを移動させて被
測定物の表面座標値を検出するマニュアルタイプの三次
元測定機においては、直行座標系XYZの各軸方向にの
み移動可能な各軸機構を組み合わせ、前記いずれかの軸
機構に取り付けたプローブが三次元方向に移動可能に構
成されている。このような装置を用いて作業者が測定を
行うには、測定用のプローブが取り付けられた軸機構を
掴み、力を加えてプローブを移動させて、プローブ先端
の測定子を被測定物に接触させ、被測定物の形状や寸法
を測定する。これに対して図5に示すように、モータ駆
動可能な三次元測定機1におけるプローブ2の移動操作
では、一般的に2本の操作桿を備えた操作卓10による
リモートコントロール方式が用いられる。この2本の操
作桿の内、1本は三次元測定機1のX軸方向およびY軸
方向への駆動、他の1本はZ軸方向への駆動を操作する
のに使われる。通常この操作卓10の操作桿は、操作卓
10を三次元測定機1の前面に配置して、作業者が三次
元測定機に対向しながら操作することを前提としてい
る。すなわち操作卓10上の右側の操作桿を左右方向に
傾倒すると、三次元測定機1に装着されたプローブ2を
±X軸方向に移動させ、前後方向へ傾倒すると±Y軸方
向に移動させることができる。さらに操作卓10上の左
側の操作桿を前後方向へ傾倒すると、プローブ2を±Z
軸方向に移動させることができる。つまり作業者は右手
で±X軸と±Y軸方向の移動と、左手で±Z軸方向の移
動を操作することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし被測定物の形状
や向きや設置された定盤上の位置によっては、作業者が
操作卓10をスタンド11から取り外し、手に持ってよ
り作業のし易い位置に移動しなくてはならないことがし
ばしば発生する。このような場合、操作桿の傾倒方向と
プローブの移動方向とは必ずしも一致しないので、直観
的な操作が難しくなるという欠点がある。また、一般的
には操作桿を倒す角度によってスピードがコントロール
されるため、作業者が十分操作に習熟していないのに被
測定物から離れて操作すると、あやまって高価なプロー
ブを被測定物等に衝突させ破損させるなどの重大事故を
起こしかねない。またこのような事故を起こさないよう
に作業者が慎重になり過ぎるあまり、測定の効率が低下
するなど、モータ駆動の三次元測定機の操作にはマニュ
アルタイプの三次元測定機にはない問題がある。
【0004】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的はモータ駆動可能な三次元測定機
を簡便で直観的に分かりやすいマニュアル三次元測定機
に近い感覚で操作するための装置を提供することであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、モーターによ
り駆動される複数の駆動軸を組み合わせた機構部を有
し、前記いずれかの駆動軸の先端に被測定物表面座標値
検出のためのプローブを装着した三次元測定機におい
て、前記プローブを装着した駆動軸にジョイスティック
を設けると共に、該ジョイスティックの操作桿に加えら
れる力を検出し、その検出信号に基づいて前記モータを
制御する手段を設けることにより、ジョイスティックの
操作桿に加えられた力の方向と一致する方向へ前記プロ
ーブを駆動制御するように構成したことを特徴とする。
【0008】
【作用】ジョイスティックが三次元測定機の駆動軸の一
部に固定されているので、ジョイスティックの操作桿を
操作するときに力を加える向きとプローブの駆動方向を
常に一致させることが容易となる。そのため作業者はあ
たかもマニュアル型の三次元測定機を操作しているかの
ごとく、操作ができる。さらにジョイスティックに力覚
センサを使用することで、まるで作業者が加える力によ
りプローブを移動させているような感覚で操作すること
ができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面を用いて
説明する。図1中の拡大図に示される12は、直行座標
系XYZのZ軸方向にモータ駆動されるZ軸部材を示し
ており、その下端部にはプローブ2が、また下端側面に
はジョイスティックボックス3が取り付けられている。
このジョイスティックボックス3は一本の操作桿4を有
し、この操作桿4の先端の握持部を掴み、プローブを移
動させたい方向に力を加えると、±X、±Y、±Z軸方
向成分に分解されて、力の方向と大きさが検出される。
±X軸方向の検出信号は、X軸方向駆動軸の駆動用モー
タの駆動回路に加えられ、プローブのX軸方向位置を制
御する。±Y軸方向および±Z軸方向の検出信号につい
ても同様である。このようにして、プローブは前記検出
された軸方向に前記検出された力に応じた加速度と速度
をもって移動される。
【0010】図2は前記ジョイスティックボックス3の
内部を示している。二次元の力覚センサ5と一次元の力
覚センサ6を組み合わせることにより、±X、±Y、±
Z軸方向の力を感知することができる。この二次元の力
覚センサと一次元の力覚センサとしては圧電素子を利用
したものが一般に市販されている。
【0011】前記ジョイスティックボックス3の内部に
は、三次元測定機のZ軸にアリ溝を有するレールを配設
して、このアリ溝に摺動する摺動ケースを設け、この摺
動ケースに上記2つの力覚センサ5および6が取り付け
られている。この摺動ケースは通常その上部に取り付け
られたばね7により摺動可能範囲の中心に位置するよう
に保持されている。また前記力覚センサ6のレバー9の
先端は三次元測定機のZ軸に止め金具8により固定され
ている。この摺動体の下端に前記力覚センサ5を配設し
て操作桿4を前記ジョイスティックボックス3の下方に
突出させる。この操作桿4に加えられた力は、力覚セン
サ5により±X、±Y軸方向成分の力が感知されるとと
もに、±Z軸方向成分の力は摺動ケース自体を摺動させ
力覚センサ6の本体が上下してレバー9は三次元測定機
のZ軸に固定されているため力覚センサ6は±Z軸方向
成分の力を感知することができる。
【0012】一次元の力覚センサ6は力覚センサ5と同
様に二次元の力覚センサを用いてその一次元だけを使う
ことが可能である。こうすることで、素子の動作特性を
均一にすることができる。力覚センサは加えられた力に
比例した電圧を出力するので、図5に示した従来のジョ
イスティックと全く同じ機能を果たすことができる。従
ってジョイスティックから出力される信号の処理回路は
従来のものをほとんどそのまま利用することができる。
【0013】次に、図2のジョイスティックボックス3
の操作桿4とその先端の握持部以外を三次元測定機のZ
軸部材12の内部に埋設させた場合を図3に示す。こう
することで、突出部分が少なくなり取り扱いやすくなる
とともに、デザイン的にもすっきりとまとめることがで
きる。
【0014】次にZ軸部材12の2箇所に二次元力覚セ
ンサを配設したものを図4に示す。力覚センサ13によ
り±X軸方向と±Z軸方向成分の力を感知でき、もう一
方の力覚センサ14により±Y軸方向と±Z軸方向成分
の力を感知することができる。±Z軸方向成分の力はど
ちらの力覚センサ13、14でも感知することができ
る。図3と同様に両方とも操作桿とその先端の握持部以
外を三次元測定機のZ軸部材12の内部に埋設すること
も可能である。また、力覚センサをZ軸部材12を構成
する4側面中の3側面にそれぞれ1個づつ計3個または
4側面にそれぞれ1個づつ計4個配設することも可能で
ある。また、握持部を凹形状のノブにすることで、より
いっそう操作がしやすくなる。
【0015】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
モータにより駆動可能な三次元測定機をプローブの上部
を直接掴んで操作するマニュアル操作型の三次元測定機
に近い感覚で操作でき、ジョイスティックを操作する方
向とプローブの移動方向が必ず一致するようになるの
で、直観的な操作が可能となり、習熟を要する操作卓を
用いたリモートコントロールに比べて初心者にも操作ミ
スが少なく、測定作業の効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るジョイスティックボックスを含む
全体図である。
【図2】本発明に係るジョイスティックボックスの三面
図である。
【図3】本発明に係る一実施例である。
【図4】本発明に係る一実施例である。
【図5】従来のモータ駆動可能な三次元測定機の全体図
である。
【符号の説明】
1 モータにより駆動可能な三次元測定機 2 プローブ 3 ジョイスティックボックス 4 操作桿 5 二次元の力覚センサ 6 一次元の力覚センサ 7 ばね 8 止め金具 9 レバー 10 操作卓 11 スタンド 12 Z軸部材

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モーターにより駆動される複数の駆動軸
    を組み合わせた機構部を有し、前記いずれかの駆動軸の
    先端に被測定物表面座標値検出のためのプローブを装着
    した三次元測定機において、 前記プローブを装着した駆動軸にジョイスティックを設
    けると共に、該ジョイスティックの操作桿に加えられる
    力を検出し、その検出信号に基づいて前記モータを制御
    する手段を設けることにより、ジョイスティックの操作
    桿に加えられた力の方向と一致する方向へ前記プローブ
    を駆動制御するように構成したことを特徴とする三次元
    測定機。
  2. 【請求項2】 前記特許請求項1において、前記複数の
    駆動軸による駆動方向を直行座標系XYZの3軸方向と
    一致させたとき、1本の操作桿に加えられる力を±X、
    ±Y、±Z方向の成分に分けて検出できるジョイスティ
    ックを用いて構成したことを特徴とする三次元測定機。
  3. 【請求項3】 前記特許請求項1において、前記ジョイ
    スティックが直行座標系XYZにおける±Xおよび±Z
    方向に加えられる力を検出するXZジョイスティックと
    ±Yおよび±Z方向へ加えられる力を検出するYZジョ
    イスティックとを用いて構成されることを特徴とする三
    次元測定機。
  4. 【請求項4】 前記特許請求項1乃至3において、ジョ
    イスティックの操作桿の握持部以外を駆動軸内部に埋設
    したことを特徴とする三次元測定機。
JP7022197A 1995-01-17 1995-01-17 三次元測定機 Pending JPH08193829A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0940651A2 (de) * 1998-03-06 1999-09-08 Carl Zeiss Koordinatenmessgerät mit Benutzerführung
JP2009504418A (ja) * 2005-08-08 2009-02-05 スリーディー スキャナーズ エルティーディー 強化された手動制御によるcmmアーム
CN103257034A (zh) * 2013-05-16 2013-08-21 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 基于高精度二维平移台的探测器错位成像实验装置和方法

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