JPH08247755A - 三次元座標測定機 - Google Patents
三次元座標測定機Info
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- JPH08247755A JPH08247755A JP4883195A JP4883195A JPH08247755A JP H08247755 A JPH08247755 A JP H08247755A JP 4883195 A JP4883195 A JP 4883195A JP 4883195 A JP4883195 A JP 4883195A JP H08247755 A JPH08247755 A JP H08247755A
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- horizontal
- tip
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】比較的小形で簡単な構造の移動機構を使用し
て、誤差のない高精度の三次元座標測定を、容易に且つ
効率良く行うことができる三次元座標測定機を提供す
る。 【構成】測定テーブル１上に回転自在に垂直に立設され
た回転コラム２の上端部に、水平アーム３が片側に突き
出して水平に固定され、水平アーム３の先端に測定テー
ブル１の表面に向けて補助脚６が取付けられる。補助脚
の先端にコイルばねを介して摺動子７が上下移動可能で
測定テーブルの表面に摺動可能に取付けられる。回転コ
ラム２の回転角に応じた角度位置信号を出力するロータ
リエンコーダ１０と、水平移動部４の移動位置を示す水
平位置信号を出力する水平リニアエンコーダ１１と、Ｚ
軸移動部５の移動位置を示すＺ座標信号を出力する垂直
リニアエンコーダ１２と、補助脚６の先端と摺動子７と
の間隙の高さを検出する間隙センサと、が設けられる。
て、誤差のない高精度の三次元座標測定を、容易に且つ
効率良く行うことができる三次元座標測定機を提供す
る。 【構成】測定テーブル１上に回転自在に垂直に立設され
た回転コラム２の上端部に、水平アーム３が片側に突き
出して水平に固定され、水平アーム３の先端に測定テー
ブル１の表面に向けて補助脚６が取付けられる。補助脚
の先端にコイルばねを介して摺動子７が上下移動可能で
測定テーブルの表面に摺動可能に取付けられる。回転コ
ラム２の回転角に応じた角度位置信号を出力するロータ
リエンコーダ１０と、水平移動部４の移動位置を示す水
平位置信号を出力する水平リニアエンコーダ１１と、Ｚ
軸移動部５の移動位置を示すＺ座標信号を出力する垂直
リニアエンコーダ１２と、補助脚６の先端と摺動子７と
の間隙の高さを検出する間隙センサと、が設けられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種機械加工部品等に
おける輪郭の三次元座標を測定する三次元座標測定機に
関する。
おける輪郭の三次元座標を測定する三次元座標測定機に
関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の三次元座標測定機として、Ｘ・
Ｙ・Ｚ軸移動機構の移動ヘッドにタッチプローブを取付
け、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸の各移動軸にＸ・Ｙ・Ｚ軸の位置を検
出するリニアスケールが設けられ、被測定物の表面にタ
ッチプローブを接触された時点で、各Ｘ・Ｙ・Ｚ軸の、
リニアスケールからの位置データをマイクロコンピュー
タが取り込み、被測定物の外形輪郭の三次元座標データ
を記憶する測定機が知られている。
Ｙ・Ｚ軸移動機構の移動ヘッドにタッチプローブを取付
け、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸の各移動軸にＸ・Ｙ・Ｚ軸の位置を検
出するリニアスケールが設けられ、被測定物の表面にタ
ッチプローブを接触された時点で、各Ｘ・Ｙ・Ｚ軸の、
リニアスケールからの位置データをマイクロコンピュー
タが取り込み、被測定物の外形輪郭の三次元座標データ
を記憶する測定機が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のこの種
の三次元座標測定機は、高精度の測定を目的とする場
合、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸移動機構の構造を、例えば剛性の高い
ブリッジ形（門形）構造とするなど、移動機構の剛性を
高くし構造を強固に大形化する必要があり、小形で構造
の簡単なＸ・Ｙ・Ｚ軸移動機構では、測定誤差が少なか
らず生じ、高精度の測定ができにくい問題があった。ま
た、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸を各々リニアに動かすＸ・Ｙ・Ｚ軸移
動機構は、手動で移動ヘッドを持って３軸を動かすこと
になるため、非常に移動操作が難しく、三次元座標の手
動による測定が効率良く容易にできにくい問題があっ
た。
の三次元座標測定機は、高精度の測定を目的とする場
合、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸移動機構の構造を、例えば剛性の高い
ブリッジ形（門形）構造とするなど、移動機構の剛性を
高くし構造を強固に大形化する必要があり、小形で構造
の簡単なＸ・Ｙ・Ｚ軸移動機構では、測定誤差が少なか
らず生じ、高精度の測定ができにくい問題があった。ま
た、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸を各々リニアに動かすＸ・Ｙ・Ｚ軸移
動機構は、手動で移動ヘッドを持って３軸を動かすこと
になるため、非常に移動操作が難しく、三次元座標の手
動による測定が効率良く容易にできにくい問題があっ
た。
【０００４】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、比較的小形で簡単な構造の移動機構を使用して、誤
差のない高精度の三次元座標測定を、容易に且つ効率良
く行うことができる三次元座標測定機を提供することを
目的とする。
で、比較的小形で簡単な構造の移動機構を使用して、誤
差のない高精度の三次元座標測定を、容易に且つ効率良
く行うことができる三次元座標測定機を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の三次元座標測定機は、測定テーブル上に回
転自在に垂直に立設された回転コラムと、該回転コラム
の回転角に応じた角度位置信号を出力するロータリエン
コーダと、該回転コラムの上端部に、片側に突き出して
水平に固定された水平アームと、該水平アーム上に水平
方向に移動可能に配設された水平移動部と、該水平移動
部の移動位置を示す水平位置信号を出力する水平リニア
エンコーダと、該水平移動部内に垂直移動可能に配設さ
れたＺ軸移動部と、該Ｚ軸移動部の移動位置を示すＺ座
標信号を出力する垂直リニアエンコーダと、該Ｚ軸移動
部の一部に設けられた移動ヘッドに取付けられ、前記測
定テーブル上の被測定物に先端を接触させる測定子と、
前記水平アームの先端に該測定テーブルの表面に向けて
直角に取付けられた補助脚と、該補助脚の先端にコイル
ばねを介して上下移動可能に取付けられ、該測定テーブ
ルの表面に当接して摺動する摺動子と、該補助脚の先端
と該摺動子との間隙の高さを検出する間隙センサと、該
補助脚の先端と該摺動子との間隙の高さを検出する間隙
センサと、該間隙センサから出力された検出データに基
づいて、前記水平リニアエンコーダからの水平位置デー
タと前記垂直リニアエンコーダからのＺ座標信号のデー
タを補正し、該水平位置データと前記ロータリエンコー
ダからの回転角度位置データとからＸ座標・Ｙ座標を算
出するデータ処理手段と、を備えたことを特徴とする。
に、本発明の三次元座標測定機は、測定テーブル上に回
転自在に垂直に立設された回転コラムと、該回転コラム
の回転角に応じた角度位置信号を出力するロータリエン
コーダと、該回転コラムの上端部に、片側に突き出して
水平に固定された水平アームと、該水平アーム上に水平
方向に移動可能に配設された水平移動部と、該水平移動
部の移動位置を示す水平位置信号を出力する水平リニア
エンコーダと、該水平移動部内に垂直移動可能に配設さ
れたＺ軸移動部と、該Ｚ軸移動部の移動位置を示すＺ座
標信号を出力する垂直リニアエンコーダと、該Ｚ軸移動
部の一部に設けられた移動ヘッドに取付けられ、前記測
定テーブル上の被測定物に先端を接触させる測定子と、
前記水平アームの先端に該測定テーブルの表面に向けて
直角に取付けられた補助脚と、該補助脚の先端にコイル
ばねを介して上下移動可能に取付けられ、該測定テーブ
ルの表面に当接して摺動する摺動子と、該補助脚の先端
と該摺動子との間隙の高さを検出する間隙センサと、該
補助脚の先端と該摺動子との間隙の高さを検出する間隙
センサと、該間隙センサから出力された検出データに基
づいて、前記水平リニアエンコーダからの水平位置デー
タと前記垂直リニアエンコーダからのＺ座標信号のデー
タを補正し、該水平位置データと前記ロータリエンコー
ダからの回転角度位置データとからＸ座標・Ｙ座標を算
出するデータ処理手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
【作用・効果】このような構成の三次元座標測定機で
は、被測定物の輪郭形状の三次元座標を測定する場合、
被測定物を測定テーブル上に載置し、移動ヘッドを持っ
てその位置を任意に動かし、測定子の先端を被測定物の
表面に接触させる。このとき、水平移動部とＺ軸移動部
のリニアな動きと共に、回転コラムの回転により移動ヘ
ッドつまり測定子が動くため、従来のＸ・Ｙ・Ｚ軸の三
軸をリニアに動かす構造の測定機に比べ、測定子をより
軽く容易に動かすことができ、測定の作業効率が大きく
向上する。
は、被測定物の輪郭形状の三次元座標を測定する場合、
被測定物を測定テーブル上に載置し、移動ヘッドを持っ
てその位置を任意に動かし、測定子の先端を被測定物の
表面に接触させる。このとき、水平移動部とＺ軸移動部
のリニアな動きと共に、回転コラムの回転により移動ヘ
ッドつまり測定子が動くため、従来のＸ・Ｙ・Ｚ軸の三
軸をリニアに動かす構造の測定機に比べ、測定子をより
軽く容易に動かすことができ、測定の作業効率が大きく
向上する。
【０００７】測定子の被測定物への接触により又は手動
により入力スイッチがオンされると、データ処理手段
は、ロータリエンコーダ、水平リニアエンコーダ、垂直
リニアエンコーダ、及び間隙センサから検出信号を取り
込む。
により入力スイッチがオンされると、データ処理手段
は、ロータリエンコーダ、水平リニアエンコーダ、垂直
リニアエンコーダ、及び間隙センサから検出信号を取り
込む。
【０００８】さらに、データ処理手段は、間隙センサか
ら出力された検出データに基づいて、水平リニアエンコ
ーダからの水平位置信号のデータと垂直リニアエンコー
ダからのＺ座標信号のデータを補正し、その水平位置信
号のデータとロータリエンコーダの回転角度位置データ
とからＸ座標・Ｙ座標を算出する。
ら出力された検出データに基づいて、水平リニアエンコ
ーダからの水平位置信号のデータと垂直リニアエンコー
ダからのＺ座標信号のデータを補正し、その水平位置信
号のデータとロータリエンコーダの回転角度位置データ
とからＸ座標・Ｙ座標を算出する。
【０００９】このような構造の三次元座標測定機では、
水平アームが片持ち式になることにより、回転コラムや
水平アームの変形による測定値の誤差が生じやすいが、
補助脚の先端に設けた間隙センサから出力される間隙の
高さ（回転コラムや水平アームの変形に対応する）のデ
ータから水平位置データとＺ座標を補正するため、それ
らの誤差は適正に補正され、正確な測定データを得るこ
とができる。
水平アームが片持ち式になることにより、回転コラムや
水平アームの変形による測定値の誤差が生じやすいが、
補助脚の先端に設けた間隙センサから出力される間隙の
高さ（回転コラムや水平アームの変形に対応する）のデ
ータから水平位置データとＺ座標を補正するため、それ
らの誤差は適正に補正され、正確な測定データを得るこ
とができる。
【００１０】また、上記にように、検出データの補正を
行うため、回転コラムや水平アームを含む測定機の各部
の加工精度や剛性を、それ程高くする必要がなく、測定
機を安価に且つ簡単に製造することができる。
行うため、回転コラムや水平アームを含む測定機の各部
の加工精度や剛性を、それ程高くする必要がなく、測定
機を安価に且つ簡単に製造することができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１２】図１は三次元座標測定機の本体の斜視図を
示し、図２はその正面図を示している。１は被測定物を
載置する測定テーブル（定盤）であり、測定テーブル１
（定盤）上の端に回転コラム２が垂直軸を回転軸として
回転自在に立設される。そして、この回転コラム２の回
転部にはロータリエンコーダ１０が、回転コラム２の回
転角度位置に応じた信号を出力するように設けられる。
このロータリエンコーダはアブソリュート方式のエンコ
ーダであって、絶対角度位置を示す信号を出力する。
示し、図２はその正面図を示している。１は被測定物を
載置する測定テーブル（定盤）であり、測定テーブル１
（定盤）上の端に回転コラム２が垂直軸を回転軸として
回転自在に立設される。そして、この回転コラム２の回
転部にはロータリエンコーダ１０が、回転コラム２の回
転角度位置に応じた信号を出力するように設けられる。
このロータリエンコーダはアブソリュート方式のエンコ
ーダであって、絶対角度位置を示す信号を出力する。
【００１３】さらに、回転コラム２の上部に水平アーム
３が水平に固定される。水平アーム３に先端には、補助
脚６が水平アーム３及びテーブル１の水平面に対し垂直
に固定される。また、水平アーム３には、水平移動部４
が水平方向に摺動可能に配設され、さらに、水平移動部
４にＺ軸移動部５が上下摺動可能に取付けられる。
３が水平に固定される。水平アーム３に先端には、補助
脚６が水平アーム３及びテーブル１の水平面に対し垂直
に固定される。また、水平アーム３には、水平移動部４
が水平方向に摺動可能に配設され、さらに、水平移動部
４にＺ軸移動部５が上下摺動可能に取付けられる。
【００１４】水平移動部４内にはその移動位置に応じた
信号を出力する水平リニアエンコーダ１１が設けられ
る。この水平リニアエンコーダ１１はアブソリュート方
式のエンコーダであって、絶対位置を示す信号を出力す
る。
信号を出力する水平リニアエンコーダ１１が設けられ
る。この水平リニアエンコーダ１１はアブソリュート方
式のエンコーダであって、絶対位置を示す信号を出力す
る。
【００１５】さらに、Ｚ軸移動部５にはその移動位置に
応じた信号を出力する垂直リニアエンコーダ１２が設け
られる。この垂直リニアエンコーダ１２はアブソリュー
ト方式のエンコーダであって、絶対位置を示す信号を出
力する。なお、水平移動部４内には、Ｚ軸移動部５、移
動ヘッド９及び測定子１５を含む重量荷重を上方に加え
るための図示しないウエイトバランサが配設され、移動
ヘッド９、測定子１５を含むＺ軸移動部５が任意の位置
で停止可能に構成される。
応じた信号を出力する垂直リニアエンコーダ１２が設け
られる。この垂直リニアエンコーダ１２はアブソリュー
ト方式のエンコーダであって、絶対位置を示す信号を出
力する。なお、水平移動部４内には、Ｚ軸移動部５、移
動ヘッド９及び測定子１５を含む重量荷重を上方に加え
るための図示しないウエイトバランサが配設され、移動
ヘッド９、測定子１５を含むＺ軸移動部５が任意の位置
で停止可能に構成される。
【００１６】上記ロータリエンコーダ１０、水平リニア
エンコーダ１１、垂直リニアエンコーダ１２には、例え
ば、光学式或は電磁式の回転スケール又はリニアスケー
ルが使用される。
エンコーダ１１、垂直リニアエンコーダ１２には、例え
ば、光学式或は電磁式の回転スケール又はリニアスケー
ルが使用される。
【００１７】さらに、図４に示すように、補助脚６の下
端には、測定テーブル１上を摺動する摺動子７がコイル
ばね８を介して取付けられる。摺動子７は、コイルばね
８の僅かな付勢力により測定テーブル１上に押付けら
れ、容易に摺動可能である。補助脚６の下端と摺動子７
との間には間隙Ｃが形成される。
端には、測定テーブル１上を摺動する摺動子７がコイル
ばね８を介して取付けられる。摺動子７は、コイルばね
８の僅かな付勢力により測定テーブル１上に押付けら
れ、容易に摺動可能である。補助脚６の下端と摺動子７
との間には間隙Ｃが形成される。
【００１８】そして、補助脚６の下端部に、その間隙Ｃ
の高さαを検出するために、間隙センサ１３が取付けら
れる。この間隙センサ１３は、例えば電磁式の位置セン
サが使用され、磁性体で形成される摺動子７の位置を示
す信号つまり間隙Ｃの高さαを示す信号を出力する。こ
の間隙Ｃの高さαは、回転コラム２や水平アーム３のた
わみに応じて変化するため、回転コラム２と水平アーム
３のたわみによって生じる測定データの誤差を補正する
ために使用される。
の高さαを検出するために、間隙センサ１３が取付けら
れる。この間隙センサ１３は、例えば電磁式の位置セン
サが使用され、磁性体で形成される摺動子７の位置を示
す信号つまり間隙Ｃの高さαを示す信号を出力する。こ
の間隙Ｃの高さαは、回転コラム２や水平アーム３のた
わみに応じて変化するため、回転コラム２と水平アーム
３のたわみによって生じる測定データの誤差を補正する
ために使用される。
【００１９】Ｚ軸移動部５の下端に移動ヘッド９が固定
され、その移動ヘッド９に測定子１５と把手１６が取付
けられる。測定子１５は、例えばタッチセンサ式の入力
スイッチを１４内蔵し、測定子１５の先端が被測定物の
表面に触れたとき、入力スイッチ１４が動作して信号を
出力する構造である。なお、タッチセンサ式のスイッチ
を使用しない場合、移動ヘッド９の外側に入力スイッチ
を取付け、そのスイッチを手動で操作して測定データを
入力するようにしてもよい。
され、その移動ヘッド９に測定子１５と把手１６が取付
けられる。測定子１５は、例えばタッチセンサ式の入力
スイッチを１４内蔵し、測定子１５の先端が被測定物の
表面に触れたとき、入力スイッチ１４が動作して信号を
出力する構造である。なお、タッチセンサ式のスイッチ
を使用しない場合、移動ヘッド９の外側に入力スイッチ
を取付け、そのスイッチを手動で操作して測定データを
入力するようにしてもよい。
【００２０】このような構成の三次元座標測定機本体
は、回転コラム２が回転する構造であるため、コラムの
回転角度をθとし、水平アーム３上の水平移動部４の位
置データ（原点からの距離であり水平リニアエンコーダ
の検出距離）をＲとした場合、図３に示すように、Ｘ軸
上のＸ座標は、Ｘ＝Ｒｃｏｓθから、Ｙ軸上のＹ座標
は、Ｙ＝Ｒｓｉｎθから求められる。また、Ｚ軸上のＺ
座標は、Ｚ軸移動部５の位置データ（垂直リニアエンコ
ーダの出力位置データ）となる。
は、回転コラム２が回転する構造であるため、コラムの
回転角度をθとし、水平アーム３上の水平移動部４の位
置データ（原点からの距離であり水平リニアエンコーダ
の検出距離）をＲとした場合、図３に示すように、Ｘ軸
上のＸ座標は、Ｘ＝Ｒｃｏｓθから、Ｙ軸上のＹ座標
は、Ｙ＝Ｒｓｉｎθから求められる。また、Ｚ軸上のＺ
座標は、Ｚ軸移動部５の位置データ（垂直リニアエンコ
ーダの出力位置データ）となる。
【００２１】この三次元座標測定機のデータ処理回路
は、図５に示すように、マイクロコンピュータを主要部
にして構成され、ＣＰＵ２０は、予めＲＯＭ２１に記憶
されたプログラムデータに基づき、測定子１５の手動操
作により測定されたＸ・Ｙ・Ｚ軸座標データを補正した
後、ＲＡＭ２２に順に記憶する処理等を行う。
は、図５に示すように、マイクロコンピュータを主要部
にして構成され、ＣＰＵ２０は、予めＲＯＭ２１に記憶
されたプログラムデータに基づき、測定子１５の手動操
作により測定されたＸ・Ｙ・Ｚ軸座標データを補正した
後、ＲＡＭ２２に順に記憶する処理等を行う。
【００２２】上記ロータリエンコーダ１０、水平リニア
エンコーダ１１、垂直リニアエンコーダ１２、及び間隙
センサ１３、入力スイッチ１４は、マイクロコンピュー
タの入出力回路２５に接続される。ＣＲＴ等の表示器２
３、プリンタ２４、キーボード２５が設けられる。
エンコーダ１１、垂直リニアエンコーダ１２、及び間隙
センサ１３、入力スイッチ１４は、マイクロコンピュー
タの入出力回路２５に接続される。ＣＲＴ等の表示器２
３、プリンタ２４、キーボード２５が設けられる。
【００２３】上述のように、回転コラム２や水平アーム
３のたわみに応じて変化する間隙の高さαが間隙センサ
１３により検出されるが、この間隙Ｃの高さαに応じた
位置データＲの補正値ＫＲｎとＺ座標の補正値ＫＺｎが
予め、位置データＲとＺ座標に応じて測定され、ＲＯＭ
２１内にデータテーブルとして記憶される。
３のたわみに応じて変化する間隙の高さαが間隙センサ
１３により検出されるが、この間隙Ｃの高さαに応じた
位置データＲの補正値ＫＲｎとＺ座標の補正値ＫＺｎが
予め、位置データＲとＺ座標に応じて測定され、ＲＯＭ
２１内にデータテーブルとして記憶される。
【００２４】このような補正値ＫＲｎとＫＺｎは、予
め、上記三次元座標測定機を用いてマスターゲージ等の
既知の物体の三次元座標を測定すると共に、その測定値
の誤差を求め、それらの誤差を間隙センサ１３から得ら
れる間隙の高さαのデータに応じて補正するように決定
され、補正値ＫＲｎが水平移動部の位置データＲに対応
したテーブルデータとして、及び補正値ＫＺｎがＺ座標
に対応してテーブルデータとして、記憶される。したが
って、位置データＲを補正する場合は、Ｒ＝Ｒ＋ＫＲ
ｎ、Ｚ座標を補正する場合は、Ｚ＝Ｚ＋ＫＺｎとすれば
よい。
め、上記三次元座標測定機を用いてマスターゲージ等の
既知の物体の三次元座標を測定すると共に、その測定値
の誤差を求め、それらの誤差を間隙センサ１３から得ら
れる間隙の高さαのデータに応じて補正するように決定
され、補正値ＫＲｎが水平移動部の位置データＲに対応
したテーブルデータとして、及び補正値ＫＺｎがＺ座標
に対応してテーブルデータとして、記憶される。したが
って、位置データＲを補正する場合は、Ｒ＝Ｒ＋ＫＲ
ｎ、Ｚ座標を補正する場合は、Ｚ＝Ｚ＋ＫＺｎとすれば
よい。
【００２５】次に、上記構成の三次元座標測定機の動作
を説明する。
を説明する。
【００２６】被測定物の三次元座標を測定する場合、被
測定物を測定テーブル１上に載置し、データ処理回路を
スタンバイさせる。そして、移動ヘッド９に設けられた
把手１５を持ってその位置を任意に動かし、測定子１５
の先端を被測定物の表面に接触させる。移動ヘッド９の
三次元の動きは、回転コラム２の回転を含む水平移動部
４とＺ軸移動部５の動きにより行われるため、移動ヘッ
ド９は手動により軽く容易に動かすことができる。
測定物を測定テーブル１上に載置し、データ処理回路を
スタンバイさせる。そして、移動ヘッド９に設けられた
把手１５を持ってその位置を任意に動かし、測定子１５
の先端を被測定物の表面に接触させる。移動ヘッド９の
三次元の動きは、回転コラム２の回転を含む水平移動部
４とＺ軸移動部５の動きにより行われるため、移動ヘッ
ド９は手動により軽く容易に動かすことができる。
【００２７】この時、測定子１５内の入力スイッチ１４
がオンし、ＣＰＵ２０に入力信号が送られる。ＣＰＵ２
０は、その入力信号を入力したとき、ロータリエンコー
ダ１０、水平リニアエンコーダ１１、垂直リニアエンコ
ーダ１２、及び間隙センサ１３から検出信号を取り込
む。
がオンし、ＣＰＵ２０に入力信号が送られる。ＣＰＵ２
０は、その入力信号を入力したとき、ロータリエンコー
ダ１０、水平リニアエンコーダ１１、垂直リニアエンコ
ーダ１２、及び間隙センサ１３から検出信号を取り込
む。
【００２８】そして、ＣＰＵ２０は、間隙センサ１３か
ら取り込んだ間隙Ｃの高さαと、水平リニアエンコーダ
１１から取り込んだ水平位置データＲから、その補正値
ＫＲｎをＲＯＭ２１内のデータテーブルより求め、Ｒ＝
Ｒ＋ＫＲｎの式から水平位置データＲを補正する。ま
た、同様に、間隙センサ１３から取り込んだ間隙Ｃの高
さαと、垂直リニアエンコーダ１２から取り込んだＺ座
標データとから、その補正値ＫＺｎをＲＯＭ２１内のデ
ータテーブルより求め、Ｚ＝Ｚ＋ＫＺｎの式からＺ座標
データを補正する。
ら取り込んだ間隙Ｃの高さαと、水平リニアエンコーダ
１１から取り込んだ水平位置データＲから、その補正値
ＫＲｎをＲＯＭ２１内のデータテーブルより求め、Ｒ＝
Ｒ＋ＫＲｎの式から水平位置データＲを補正する。ま
た、同様に、間隙センサ１３から取り込んだ間隙Ｃの高
さαと、垂直リニアエンコーダ１２から取り込んだＺ座
標データとから、その補正値ＫＺｎをＲＯＭ２１内のデ
ータテーブルより求め、Ｚ＝Ｚ＋ＫＺｎの式からＺ座標
データを補正する。
【００２９】次に、上記のように補正した水平位置デー
タＲとロータリエンコーダ１０からの角度位置データθ
を使用して、Ｘ＝Ｒｃｏｓθの式からＸ座標を算出し、
Ｙ＝Ｒｓｉｎθの式からＹ座標を算出する。そして、算
出したＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標の各々のデータをＲＡＭ
２２に書込む。
タＲとロータリエンコーダ１０からの角度位置データθ
を使用して、Ｘ＝Ｒｃｏｓθの式からＸ座標を算出し、
Ｙ＝Ｒｓｉｎθの式からＹ座標を算出する。そして、算
出したＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標の各々のデータをＲＡＭ
２２に書込む。
【００３０】この後、移動ヘッド５が動かされ、再び測
定子１５の先端が被測定物の表面に接触すると、入力ス
イッチ１４がオンし、ＣＰＵ２０は、ロータリエンコー
ダ１０、水平リニアエンコーダ１１、垂直リニアエンコ
ーダ１２、及び間隙センサ１３から、新な検出信号を取
り込み、これらの検出データから、水平位置データＲと
Ｚ座標を補正すると共に、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標を算
出し、算出したＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標の各々のデータ
をＲＡＭ２２に書込む。このような動作が繰り返される
ことにより、被測定物の三次元座標が測定され、記憶さ
れていく。
定子１５の先端が被測定物の表面に接触すると、入力ス
イッチ１４がオンし、ＣＰＵ２０は、ロータリエンコー
ダ１０、水平リニアエンコーダ１１、垂直リニアエンコ
ーダ１２、及び間隙センサ１３から、新な検出信号を取
り込み、これらの検出データから、水平位置データＲと
Ｚ座標を補正すると共に、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標を算
出し、算出したＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標の各々のデータ
をＲＡＭ２２に書込む。このような動作が繰り返される
ことにより、被測定物の三次元座標が測定され、記憶さ
れていく。
【００３１】このように、水平移動部４とＺ軸移動部５
のリニアな動きと共に回転コラム２の回転により移動ヘ
ッド９つまり測定子１５が動くため、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸の三
軸をリニアに動かす構造の測定機に比べ、測定子１５を
より軽く容易に動かすことができ、測定の作業効率を大
きく向上させることができる。
のリニアな動きと共に回転コラム２の回転により移動ヘ
ッド９つまり測定子１５が動くため、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸の三
軸をリニアに動かす構造の測定機に比べ、測定子１５を
より軽く容易に動かすことができ、測定の作業効率を大
きく向上させることができる。
【００３２】また、水平アーム３が片持ち式になること
により、回転コラム２や水平アーム３の変形による測定
値の誤差が生じやすいが、補助脚６の先端に設けた間隙
センサ１３から出力される間隙Ｃの高さα（回転コラム
２や水平アーム３の変形に対応した値）のデータから水
平位置データＲとＺ座標を補正するため、それらの誤差
は補正され、正確な測定データを得ることができる。
により、回転コラム２や水平アーム３の変形による測定
値の誤差が生じやすいが、補助脚６の先端に設けた間隙
センサ１３から出力される間隙Ｃの高さα（回転コラム
２や水平アーム３の変形に対応した値）のデータから水
平位置データＲとＺ座標を補正するため、それらの誤差
は補正され、正確な測定データを得ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す三次元座標測定機の本
体の斜視図である。
体の斜視図である。
【図２】同測定機の正面図である。
【図３】Ｘ座標とＹ座標の値を示す説明図である。
【図４】補助脚の先端に設けた間隙センサと摺動子を示
す拡大断面図である。
す拡大断面図である。
【図５】測定機のデータ処理回路のブロック図である。
１−測定テーブル、 ２−回転コラム、 ３−水平アーム、 ４−水平移動部、 ５−Ｚ軸移動部、 ６−補助脚、 ７−摺動子、 ８−コイルばね、 ９−移動ヘッド、 １０−ロータリエンコーダ、 １１−水平リニアエンコーダ、 １２−垂直リニアエンコーダ、 １３−間隙センサ。
Claims (1)
- 【請求項１】 測定テーブル上に回転自在に垂直に立設
された回転コラムと、 該回転コラムの回転角に応じた角度位置信号を出力する
ロータリエンコーダと、 該回転コラムの上端部に、片側に突き出して水平に固定
された水平アームと、 該水平アーム上に水平方向に移動可能に配設された水平
移動部と、 該水平移動部の移動位置を示す水平位置信号を出力する
水平リニアエンコーダと、 該水平移動部内に垂直移動可能に配設されたＺ軸移動部
と、 該Ｚ軸移動部の移動位置を示すＺ座標信号を出力する垂
直リニアエンコーダと、 該Ｚ軸移動部の一部に設けられた移動ヘッドに取付けら
れ、前記測定テーブル上の被測定物に先端を接触させる
測定子と、 前記水平アームの先端に該測定テーブルの表面に向けて
直角に取付けられた補助脚と、 該補助脚の先端にコイルばねを介して上下移動可能に取
付けられ、該測定テーブルの表面に当接して摺動する摺
動子と、 該補助脚の先端と該摺動子との間隙の高さを検出する間
隙センサと、 該間隙センサから出力された検出データに基づいて、前
記水平リニアエンコーダからの水平位置データと前記垂
直リニアエンコーダからのＺ座標信号のデータを補正
し、該水平位置データと前記ロータリエンコーダからの
回転角度位置データとからＸ座標・Ｙ座標を算出するデ
ータ処理手段と、 を備えたことを特徴とする三次元座標測定機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7048831A JP2987607B2 (ja) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | 三次元座標測定機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7048831A JP2987607B2 (ja) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | 三次元座標測定機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08247755A true JPH08247755A (ja) | 1996-09-27 |
| JP2987607B2 JP2987607B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=12814190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7048831A Expired - Fee Related JP2987607B2 (ja) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | 三次元座標測定機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2987607B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0899536A2 (de) * | 1997-09-01 | 1999-03-03 | Carl Zeiss | Koordinatenmessgerät oder Bearbeitungsmaschine |
| EP1003009A1 (en) * | 1998-10-23 | 2000-05-24 | Daito Mechatronics Co. Ltd. | Three-dimensional coordinates measuring instrument |
| KR100330834B1 (ko) * | 1999-01-14 | 2002-04-03 | 문제규 | 수평형 신장측정기와 이를 이용한 유아용 체중 겸용 신장측정장치 |
| KR20030079202A (ko) * | 2002-04-02 | 2003-10-10 | 강재관 | 3차원 측정기 |
| JP2009270853A (ja) * | 2008-05-01 | 2009-11-19 | Topcon Corp | 眼鏡枠測定装置 |
| JP2010107437A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Mitsutoyo Corp | 表面性状測定装置 |
| CN107631713A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-01-26 | 深圳力合精密装备科技有限公司 | 一种调节锁紧装置及三坐标测量机 |
-
1995
- 1995-03-08 JP JP7048831A patent/JP2987607B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6408530B1 (en) | 1997-01-09 | 2002-06-25 | Carl-Zeiss-Stiftung | Coordinate measuring instrument or machining equipment |
| EP0899536A2 (de) * | 1997-09-01 | 1999-03-03 | Carl Zeiss | Koordinatenmessgerät oder Bearbeitungsmaschine |
| EP0899536A3 (de) * | 1997-09-01 | 1999-11-03 | Carl Zeiss | Koordinatenmessgerät oder Bearbeitungsmaschine |
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| KR20030079202A (ko) * | 2002-04-02 | 2003-10-10 | 강재관 | 3차원 측정기 |
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| JP2010107437A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Mitsutoyo Corp | 表面性状測定装置 |
| CN107631713A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-01-26 | 深圳力合精密装备科技有限公司 | 一种调节锁紧装置及三坐标测量机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2987607B2 (ja) | 1999-12-06 |
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Legal Events
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