JPH0830743B2 - レベリング装置 - Google Patents
レベリング装置Info
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- JPH0830743B2 JPH0830743B2 JP3068005A JP6800591A JPH0830743B2 JP H0830743 B2 JPH0830743 B2 JP H0830743B2 JP 3068005 A JP3068005 A JP 3068005A JP 6800591 A JP6800591 A JP 6800591A JP H0830743 B2 JPH0830743 B2 JP H0830743B2
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- respect
- surface roughness
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/50—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/54—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only
- B23Q1/5406—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only a single rotating pair followed perpendicularly by a single rotating pair
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
- B23Q15/20—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work before or after the tool acts upon the workpiece
- B23Q15/22—Control or regulation of position of tool or workpiece
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/0002—Arrangements for supporting, fixing or guiding the measuring instrument or the object to be measured
- G01B5/0004—Supports
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば表面粗さを測
定すべき被測定物や被加工物等を載置させ、且つそれら
の被測定面や被加工面の姿勢を三次元的に所望の姿勢と
させ得るレベリング装置に関する。
定すべき被測定物や被加工物等を載置させ、且つそれら
の被測定面や被加工面の姿勢を三次元的に所望の姿勢と
させ得るレベリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】載置させた被測定物の姿勢を所望の姿勢
にさせ得るレベリング装置として、二次元的に姿勢制御
させるレベリング装置が知られている。従って、この二
次元タイプのレベリング装置を二つ用意し、それらの姿
勢制御の方向が互いに直交するような積重ねによる組合
せによって、被載置物を三次元的に姿勢制御するレベリ
ング装置が考えられる。
にさせ得るレベリング装置として、二次元的に姿勢制御
させるレベリング装置が知られている。従って、この二
次元タイプのレベリング装置を二つ用意し、それらの姿
勢制御の方向が互いに直交するような積重ねによる組合
せによって、被載置物を三次元的に姿勢制御するレベリ
ング装置が考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】二次元タイプのレベリ
ング装置を二つ用意し、それらの姿勢制御の方向が互い
に直交するような積重ねによる組合せによって得られる
三次元タイプのレベリング装置では、構成部材が多く、
又製造が煩雑であり、結果的に製造がしにくく、又コス
ト高になるという問題が生じる。又、二つの二次元タイ
プのレベリング装置を組合せてなるレベリング装置で
は、高さ方向の寸法が大きくなって、装置そのものが大
きくなるという問題が生じてくる。殊に、載置部材に載
置した被載置物の姿勢を所望の状態としてその被載置物
の表面粗さを測定する場合では、使用する表面粗さ計の
位置を高い位置に保持しておく必要があり、表面粗さ計
の取り扱いが煩雑になって、問題はより深刻となる。
又、被載置物を水平面内で移動させる場合には、その移
動をおこなわせるスライド装置を、レベリング装置を載
置の状態で配設させることになり、より高さ方向の寸法
が大きくなって、この場合も問題はより深刻になる。
ング装置を二つ用意し、それらの姿勢制御の方向が互い
に直交するような積重ねによる組合せによって得られる
三次元タイプのレベリング装置では、構成部材が多く、
又製造が煩雑であり、結果的に製造がしにくく、又コス
ト高になるという問題が生じる。又、二つの二次元タイ
プのレベリング装置を組合せてなるレベリング装置で
は、高さ方向の寸法が大きくなって、装置そのものが大
きくなるという問題が生じてくる。殊に、載置部材に載
置した被載置物の姿勢を所望の状態としてその被載置物
の表面粗さを測定する場合では、使用する表面粗さ計の
位置を高い位置に保持しておく必要があり、表面粗さ計
の取り扱いが煩雑になって、問題はより深刻となる。
又、被載置物を水平面内で移動させる場合には、その移
動をおこなわせるスライド装置を、レベリング装置を載
置の状態で配設させることになり、より高さ方向の寸法
が大きくなって、この場合も問題はより深刻になる。
【０００４】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、構成が単純であってこれにより製造が簡便で
あってコストが安く収まり、又装置全体、特に高さ方向
の寸法を短くしてコンパクトとなったレベリング装置を
提供するものである。
のであり、構成が単純であってこれにより製造が簡便で
あってコストが安く収まり、又装置全体、特に高さ方向
の寸法を短くしてコンパクトとなったレベリング装置を
提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、載置部材を
基板に対して三点で支持させ、且つ載置部材の基板に対
する姿勢を任意にさせ得るようにその三点の支持のうち
二点の支持を可変構成とし、加えて載置部材が基板に対
して所望の姿勢を自動的にとらせ得る手段を備えて構成
したレベリング装置である。
基板に対して三点で支持させ、且つ載置部材の基板に対
する姿勢を任意にさせ得るようにその三点の支持のうち
二点の支持を可変構成とし、加えて載置部材が基板に対
して所望の姿勢を自動的にとらせ得る手段を備えて構成
したレベリング装置である。
【０００６】その詳細な構成は、基板と、被載置物を載
置する載置部材と、それら基板と載置部材の間に介在さ
れ、且つ基板に対して載置部材を、それら二つの部材の
間隔を一定距離に保持して支持する第一の支持部、及び
前記間隔を、互いに独立して可変で支持する第二及び第
三の支持部から構成されてなる支持手段と、出力手段を
有し、且つ支持手段の第二の支持部及び第三の支持部に
それぞれ設けられ、加えて基板と載置部材の間隔を可変
とする第一の可変手段及び第二の可変手段と、基板に対
する載置部材の姿勢が検出された際にその検出結果に基
づき、第二の支持部及び第三の支持部が作動して載置部
材が基板に対して所望の姿勢をとり得るように前記第一
の可変手段及び第二の可変手段を制御する制御手段が備
えられてなるレベリング装置である。
置する載置部材と、それら基板と載置部材の間に介在さ
れ、且つ基板に対して載置部材を、それら二つの部材の
間隔を一定距離に保持して支持する第一の支持部、及び
前記間隔を、互いに独立して可変で支持する第二及び第
三の支持部から構成されてなる支持手段と、出力手段を
有し、且つ支持手段の第二の支持部及び第三の支持部に
それぞれ設けられ、加えて基板と載置部材の間隔を可変
とする第一の可変手段及び第二の可変手段と、基板に対
する載置部材の姿勢が検出された際にその検出結果に基
づき、第二の支持部及び第三の支持部が作動して載置部
材が基板に対して所望の姿勢をとり得るように前記第一
の可変手段及び第二の可変手段を制御する制御手段が備
えられてなるレベリング装置である。
【０００７】又、具体的な使用として、載置部材に被載
置物を載置し、その被載置物の姿勢を所望の状態にした
後にその表面粗さを測定することが挙げられる。その際
の構成として、載置部材の基板に対する姿勢を検出する
手段が、載置部材に載置された際の被載置物の表面粗さ
を測定する表面粗さ計とすることができる。
置物を載置し、その被載置物の姿勢を所望の状態にした
後にその表面粗さを測定することが挙げられる。その際
の構成として、載置部材の基板に対する姿勢を検出する
手段が、載置部材に載置された際の被載置物の表面粗さ
を測定する表面粗さ計とすることができる。
【０００８】
【作用】基板に対して載置部材を三点で支持し、その支
持する三点のうち二点が可変構成であれば、載置部材は
基板に対して所望の姿勢を取り得る。
持する三点のうち二点が可変構成であれば、載置部材は
基板に対して所望の姿勢を取り得る。
【０００９】
【実施例】この発明を、図１〜図１２に示す実施例に基
づき詳述する。しかし、この実施例によって、この発明
が限定されるものではない。レベリング装置１は図１〜
図７に示すように、基板２と、載置部材３と、支持手段
と、可変手段４及び５と、制御手段６が備えられてい
る。載置部材３は、被測定物である被載置物を載置する
ものである。
づき詳述する。しかし、この実施例によって、この発明
が限定されるものではない。レベリング装置１は図１〜
図７に示すように、基板２と、載置部材３と、支持手段
と、可変手段４及び５と、制御手段６が備えられてい
る。載置部材３は、被測定物である被載置物を載置する
ものである。
【００１０】支持手段は、三つの支持部７，８及び９か
らなり、載置部材３が基板２に対して所望の姿勢を得る
ように支持するものである。支持部７は図２、図３、図
４及び図５に示すように、径の同じな二つの丸棒を互い
に直交させて得られる回動部材１０と、回動部材１０を
矢印Ａ方向に回動可能に枢支する枢支部材１１及び１２
と、回動部材１０を矢印Ｂ方向に回動可能に枢支する枢
支部材１３及び１４から構成されている。そうして、枢
支部材１１及び１２は載置部材３の下面にビスによって
取付け固定され、枢支部材１３及び１４は基板２の上面
にビスによって取付け固定されている。支持部７はこの
構成により、基板２と載置部材３の間隔を一定に保持し
て載置部材３を基板２に対して支持するものである。
尚、枢支部材１１、１２、１３及び１４にはそれぞれ、
回動部材１０を枢支するための孔１５、１６、１７及び
１８が設けられている。
らなり、載置部材３が基板２に対して所望の姿勢を得る
ように支持するものである。支持部７は図２、図３、図
４及び図５に示すように、径の同じな二つの丸棒を互い
に直交させて得られる回動部材１０と、回動部材１０を
矢印Ａ方向に回動可能に枢支する枢支部材１１及び１２
と、回動部材１０を矢印Ｂ方向に回動可能に枢支する枢
支部材１３及び１４から構成されている。そうして、枢
支部材１１及び１２は載置部材３の下面にビスによって
取付け固定され、枢支部材１３及び１４は基板２の上面
にビスによって取付け固定されている。支持部７はこの
構成により、基板２と載置部材３の間隔を一定に保持し
て載置部材３を基板２に対して支持するものである。
尚、枢支部材１１、１２、１３及び１４にはそれぞれ、
回動部材１０を枢支するための孔１５、１６、１７及び
１８が設けられている。
【００１１】支持部８は図１、図２及び図３に示すよう
に、球面コロ１９と、球面コロ１９を回動可能に枢支す
る枢支体２０と、球面コロ１９が回動可能で係合するス
ライダ２１から主に構成されている。そうして、枢支体
２０は載置部材３の下面に取付け固定され、スライダ２
１は矢印Ｃ方向に移動可能で基板２の上面に配設されて
いる。支持体８はこの構成により、基板２と載置部材３
の間隔を可変として、つまり載置部材３を、基板２に対
して矢印Ｄ方向に変位可能に支持するものである。
に、球面コロ１９と、球面コロ１９を回動可能に枢支す
る枢支体２０と、球面コロ１９が回動可能で係合するス
ライダ２１から主に構成されている。そうして、枢支体
２０は載置部材３の下面に取付け固定され、スライダ２
１は矢印Ｃ方向に移動可能で基板２の上面に配設されて
いる。支持体８はこの構成により、基板２と載置部材３
の間隔を可変として、つまり載置部材３を、基板２に対
して矢印Ｄ方向に変位可能に支持するものである。
【００１２】支持部９は図１、図２及び図４に示すよう
に、球面コロ２２と、球面コロ２２を回動可能に枢支す
る枢支対２３と、球面コロ２２が回動可能で係合するス
ライダ２４から主に構成されている。そうして、枢支体
２３は載置部材３の下面に取付け固定され、スライダ２
４は矢印Ｃ方向に移動可能で基板２の上面に配設されて
いる。支持部９はこの構成により、基板２と載置部材３
の間隔を可変として、つまり載置部材３を、基板２に対
して矢印Ｄ方向に変位可能に支持するものである。
に、球面コロ２２と、球面コロ２２を回動可能に枢支す
る枢支対２３と、球面コロ２２が回動可能で係合するス
ライダ２４から主に構成されている。そうして、枢支体
２３は載置部材３の下面に取付け固定され、スライダ２
４は矢印Ｃ方向に移動可能で基板２の上面に配設されて
いる。支持部９はこの構成により、基板２と載置部材３
の間隔を可変として、つまり載置部材３を、基板２に対
して矢印Ｄ方向に変位可能に支持するものである。
【００１３】尚、三つの支持部７、８及び９は、支持部
７を頂点とした二等辺三角形の形状が形成されるように
配置されている。そうして、底辺の長さ、つまり二つの
支持部８及び９の距離は２ｌであって、高さつまり、支
持部７から、二つの支持部８及び９を結ぶ線分までの距
離も２ｌになっている。又、スライダ２１及び２４はそ
の底面に対して、それぞれ球面コロ１９及び２２との係
合面が１５゜の角度で傾斜されている。
７を頂点とした二等辺三角形の形状が形成されるように
配置されている。そうして、底辺の長さ、つまり二つの
支持部８及び９の距離は２ｌであって、高さつまり、支
持部７から、二つの支持部８及び９を結ぶ線分までの距
離も２ｌになっている。又、スライダ２１及び２４はそ
の底面に対して、それぞれ球面コロ１９及び２２との係
合面が１５゜の角度で傾斜されている。
【００１４】可変手段４は図１、図２及び図３に示すよ
うに、出力手段であるモータ２５と、ネジ棒２６と、モ
ータ２５の出力軸２７とネジ棒２６を連結するジョイン
ト２８と、ブッシュ２９から主に構成されている。そう
して、モータ２５は基板２に固定されていると共に、ブ
ッシュ２９はネジ棒２６と螺合され且つスライダ２１に
固定されている。可変手段４はこの構成により、モータ
２５を出力させるとスライダ２１が矢印Ｃ方向にスライ
ドし、このスライダ２１のスライドにより枢支体２０が
上下方向である矢印Ｄ方向に移動し、結果的に支持部８
が支持する基板２の部位と載置部材３の部位との距離を
変えるものである。
うに、出力手段であるモータ２５と、ネジ棒２６と、モ
ータ２５の出力軸２７とネジ棒２６を連結するジョイン
ト２８と、ブッシュ２９から主に構成されている。そう
して、モータ２５は基板２に固定されていると共に、ブ
ッシュ２９はネジ棒２６と螺合され且つスライダ２１に
固定されている。可変手段４はこの構成により、モータ
２５を出力させるとスライダ２１が矢印Ｃ方向にスライ
ドし、このスライダ２１のスライドにより枢支体２０が
上下方向である矢印Ｄ方向に移動し、結果的に支持部８
が支持する基板２の部位と載置部材３の部位との距離を
変えるものである。
【００１５】可変手段５は図１、図２及び図４に示すよ
うに、出力手段であるモータ３０と、ネジ棒３１と、モ
ータ３０の出力軸３２とネジ棒３１を連結するジョイン
ト３３と、ブッシュ３４から主に構成されている。そう
して、モータ３０は基板２に固定されていると共に、ブ
ッシュ３４はネジ棒３１と螺合され且つスライダ２４に
固定されている。可変手段５はこの構成により、モータ
３０を出力させるとスライダ２４が矢印Ｃ方向にスライ
ドし、このスライダ２４のスライドにより枢支体２３が
上下方向である矢印Ｄ方向に移動し、結果的に支持部９
が支持する基板２の部位と載置部材３の部位との距離を
変えるものである。
うに、出力手段であるモータ３０と、ネジ棒３１と、モ
ータ３０の出力軸３２とネジ棒３１を連結するジョイン
ト３３と、ブッシュ３４から主に構成されている。そう
して、モータ３０は基板２に固定されていると共に、ブ
ッシュ３４はネジ棒３１と螺合され且つスライダ２４に
固定されている。可変手段５はこの構成により、モータ
３０を出力させるとスライダ２４が矢印Ｃ方向にスライ
ドし、このスライダ２４のスライドにより枢支体２３が
上下方向である矢印Ｄ方向に移動し、結果的に支持部９
が支持する基板２の部位と載置部材３の部位との距離を
変えるものである。
【００１６】尚、モータ２５及び３０は共に、それぞれ
１０００ステップで一回転するステップモータである。
又、ネジ棒２６及び３１は共に、一回転によってそれぞ
れブッシュ２９及び３４が矢印Ｃ方向に０．５mmだけ移
動するようにネジのピッチが決められている。
１０００ステップで一回転するステップモータである。
又、ネジ棒２６及び３１は共に、一回転によってそれぞ
れブッシュ２９及び３４が矢印Ｃ方向に０．５mmだけ移
動するようにネジのピッチが決められている。
【００１７】制御手段６は図６に示すように、モータ２
５を所望通りに出力させるためのモータドライバ４９及
びモータ２５のコントローラ５０と、モータ３０を所望
通りに出力させるためのモータドライバ５１及びモータ
３０のコントローラ５２と、モータ２５及び３０の出力
量を求めるためのモータ２５，モータ３０の出力量演算
部５３と、検出部３６からのデータを記憶するデータメ
モリ５４と、載置部材３の平均傾斜角を演算する平均傾
斜角演算部５５と、システムコントローラ５６を備えて
構成されている。制御手段６は、載置部材３の基板２に
対する姿勢が検出され、さらに所望の姿勢が決められる
と、検出の姿勢を所望の姿勢とするための信号を可変手
段４と可変手段５にそれぞれ出力するものである。尚、
制御手段６の詳細な作動は、レベリング装置１の使用の
説明において後述する。
５を所望通りに出力させるためのモータドライバ４９及
びモータ２５のコントローラ５０と、モータ３０を所望
通りに出力させるためのモータドライバ５１及びモータ
３０のコントローラ５２と、モータ２５及び３０の出力
量を求めるためのモータ２５，モータ３０の出力量演算
部５３と、検出部３６からのデータを記憶するデータメ
モリ５４と、載置部材３の平均傾斜角を演算する平均傾
斜角演算部５５と、システムコントローラ５６を備えて
構成されている。制御手段６は、載置部材３の基板２に
対する姿勢が検出され、さらに所望の姿勢が決められる
と、検出の姿勢を所望の姿勢とするための信号を可変手
段４と可変手段５にそれぞれ出力するものである。尚、
制御手段６の詳細な作動は、レベリング装置１の使用の
説明において後述する。
【００１８】レベリング装置１は、上述したように構成
されている。以下において、作動順序の概略を示すフロ
ーチャート（図８）及び作動順序を示すフローチャート
（図９〜図１２）を用いて、表面粗さ計３５と共に用い
る場合のレベリング装置１の使用を説明する。ところ
で、レベリング装置１に載置した被測定物４８の傾斜
（姿勢）の測定は、表面粗さ計３５を用いることによっ
ておこなうものである。つまり詳しくは、表面粗さ計３
５によって被測定物４８の被測定面（上面）に相異なる
少なくとも二回以上の走査を行なって表面粗さの測定を
おこない、走査におけるある点の三次元の相対座標を求
める。この座標測定によって得られた複数個のデータに
基づいて平均面を求め、この求めた平均面を前記被測定
物４８の被測定面の平面とみなす（図８の「平均面の計
算」）。そうして、この平面が、被測定物４８の矢印Ｙ
方向の移動に拘らず検出部３６の走査方向に対して平行
となるように、レベリング装置１を作動させて被測定物
４８の傾斜補正（姿勢制御）をおこなうのである。
されている。以下において、作動順序の概略を示すフロ
ーチャート（図８）及び作動順序を示すフローチャート
（図９〜図１２）を用いて、表面粗さ計３５と共に用い
る場合のレベリング装置１の使用を説明する。ところ
で、レベリング装置１に載置した被測定物４８の傾斜
（姿勢）の測定は、表面粗さ計３５を用いることによっ
ておこなうものである。つまり詳しくは、表面粗さ計３
５によって被測定物４８の被測定面（上面）に相異なる
少なくとも二回以上の走査を行なって表面粗さの測定を
おこない、走査におけるある点の三次元の相対座標を求
める。この座標測定によって得られた複数個のデータに
基づいて平均面を求め、この求めた平均面を前記被測定
物４８の被測定面の平面とみなす（図８の「平均面の計
算」）。そうして、この平面が、被測定物４８の矢印Ｙ
方向の移動に拘らず検出部３６の走査方向に対して平行
となるように、レベリング装置１を作動させて被測定物
４８の傾斜補正（姿勢制御）をおこなうのである。
【００１９】尚、二次元についてのみの傾斜補正を求め
る場合には、表面粗さ計３５を被測定物４８に対して唯
一度だけ走査させて表面粗さの測定を一度おこない、こ
の測定の結果に基づいて回帰直線を求め、その回帰直線
を検出部３６の移動方向と平行になるようにレベリング
装置１を作動させることで達成する（図８の「自動で傾
斜補正（姿勢制御）させるために、操作・表示パネル４
２で必要な測定条件を設定する」において、ｎ＝１とし
た場合）。又、傾斜補正（姿勢制御）のための表面粗さ
測定では、検出部３６から送られて来るそのままのデー
タ、つまり被測定物４８の表面粗さを示す断面曲線その
ものを表すもの、いわゆる生のデータを用いており、例
えばうねり成分を除去するためのフィルタ等を介して得
られるデータは用いていない。
る場合には、表面粗さ計３５を被測定物４８に対して唯
一度だけ走査させて表面粗さの測定を一度おこない、こ
の測定の結果に基づいて回帰直線を求め、その回帰直線
を検出部３６の移動方向と平行になるようにレベリング
装置１を作動させることで達成する（図８の「自動で傾
斜補正（姿勢制御）させるために、操作・表示パネル４
２で必要な測定条件を設定する」において、ｎ＝１とし
た場合）。又、傾斜補正（姿勢制御）のための表面粗さ
測定では、検出部３６から送られて来るそのままのデー
タ、つまり被測定物４８の表面粗さを示す断面曲線その
ものを表すもの、いわゆる生のデータを用いており、例
えばうねり成分を除去するためのフィルタ等を介して得
られるデータは用いていない。
【００２０】表面粗さ計３５は図７に示すように、スタ
イラス（図示省略）が設けられてなる検出部３６と、モ
ータ３７が設けられ、検出部３６を保持して矢印Ｘ方向
に走査させる走査部３８と、モータ３９が設けられ、走
査部３８を支柱４０に沿って上下方向、つまり矢印Ｚ方
向にスライドさせるスライド部４１が備えられている。
表面粗さ計３５のベース４４の前面は、操作・表示パネ
ル４２になっている。レベリング装置１を、表面粗さ計
３５のベース４４上のスライド装置４３のスライダ４６
に載置する。
イラス（図示省略）が設けられてなる検出部３６と、モ
ータ３７が設けられ、検出部３６を保持して矢印Ｘ方向
に走査させる走査部３８と、モータ３９が設けられ、走
査部３８を支柱４０に沿って上下方向、つまり矢印Ｚ方
向にスライドさせるスライド部４１が備えられている。
表面粗さ計３５のベース４４の前面は、操作・表示パネ
ル４２になっている。レベリング装置１を、表面粗さ計
３５のベース４４上のスライド装置４３のスライダ４６
に載置する。
【００２１】尚、スライド装置４３は、モータ４５が設
けられ、スライダ４６が本体４７に対して矢印Ｙ方向に
スライドするように構成されている。又、システムコン
トローラ５６と、モータ３７、モータ３９及びモータ４
５の間にはそれぞれ、モータドライバ５７と矢印Ｘ方向
コントローラ５８、モータドライバ５９と矢印Ｚ方向コ
ントローラ６０及びモータドライバ６１と矢印Ｙ方向コ
ントローラ６２が介在されている。ここで、スライド装
置４３は、表面粗さ計３５の検出部３６の移動方向とス
ライダ４６の移動方向が直交となるように、配置する。
次に、レベリング装置１の載置部材３に被測定物４８を
載置して、検出部３６のスタイラスの移動方向に対して
被測定物４８の被測定面、つまり上面が平行になるよう
に、レベリング装置１を作動させる。
けられ、スライダ４６が本体４７に対して矢印Ｙ方向に
スライドするように構成されている。又、システムコン
トローラ５６と、モータ３７、モータ３９及びモータ４
５の間にはそれぞれ、モータドライバ５７と矢印Ｘ方向
コントローラ５８、モータドライバ５９と矢印Ｚ方向コ
ントローラ６０及びモータドライバ６１と矢印Ｙ方向コ
ントローラ６２が介在されている。ここで、スライド装
置４３は、表面粗さ計３５の検出部３６の移動方向とス
ライダ４６の移動方向が直交となるように、配置する。
次に、レベリング装置１の載置部材３に被測定物４８を
載置して、検出部３６のスタイラスの移動方向に対して
被測定物４８の被測定面、つまり上面が平行になるよう
に、レベリング装置１を作動させる。
【００２２】レベリング装置１は、操作・表示パネル４
２を操作して、まず測定者が表面粗さ計３５の使用の諸
条件、つまり測定レンジの設定、サンプリングレングス
の設定、トラバース長さの設定、走査間隔の設定といっ
た測定条件の設定をおこなう。続いて、走査・表示パネ
ル４２を操作してオートレベリング選択キーをＯＮにす
る。更に続いて、自動で被測定物４８を載置している載
置部材３の傾斜補正（姿勢制御）をおこなわせるための
測定条件の設定をおこなう。走査部３８が作動して検出
部３６が被測定物４８の表面粗さを走査検出し、スライ
ド装置４３が作動して走査間隔Ｄｙによって決まる距離
だけ被測定物４８を矢印Ｙ方向にスライドさせた後に表
面粗さの走査検出をおこなうという走査の回数ｎを、測
定者が設定する。この回数ｎの設定により、システムコ
ントローラ５６から矢印Ｙ方向コントローラ６２に、モ
ータ４５を（ｎ−１）回だけ出力させるための信号が送
られる。勿論、走査の回数ｎが多いほどデータがより多
くなり、より正確なレベリングをおこなうことができ
る。ここで、矢印Ｙ方向のサンプリング間隔Δｙが決定
される。
２を操作して、まず測定者が表面粗さ計３５の使用の諸
条件、つまり測定レンジの設定、サンプリングレングス
の設定、トラバース長さの設定、走査間隔の設定といっ
た測定条件の設定をおこなう。続いて、走査・表示パネ
ル４２を操作してオートレベリング選択キーをＯＮにす
る。更に続いて、自動で被測定物４８を載置している載
置部材３の傾斜補正（姿勢制御）をおこなわせるための
測定条件の設定をおこなう。走査部３８が作動して検出
部３６が被測定物４８の表面粗さを走査検出し、スライ
ド装置４３が作動して走査間隔Ｄｙによって決まる距離
だけ被測定物４８を矢印Ｙ方向にスライドさせた後に表
面粗さの走査検出をおこなうという走査の回数ｎを、測
定者が設定する。この回数ｎの設定により、システムコ
ントローラ５６から矢印Ｙ方向コントローラ６２に、モ
ータ４５を（ｎ−１）回だけ出力させるための信号が送
られる。勿論、走査の回数ｎが多いほどデータがより多
くなり、より正確なレベリングをおこなうことができ
る。ここで、矢印Ｙ方向のサンプリング間隔Δｙが決定
される。
【００２３】ここで、スタートキーをＯＮにし、予備測
定を開始する。この予備測定の開始によって、システム
コントローラ５６から矢印Ｘ方向コントローラ５８に、
モータ３７の出力、つまり走査部３８を作動させるため
の信号が送られると共に、検出部３６から制御手段６の
データ・メモリ５４に検出データが送られる状態にな
る。よって、表面粗さ計３５の走査部３８及び検出部３
６が作動し、データ・メモリ５４は距離Ｌxの範囲で離
散データを取入れる。データの取入れは、被測定物４８
が測定可能な範囲内にあることを確保して、ｎ回の走査
検出でおこなわれる。
定を開始する。この予備測定の開始によって、システム
コントローラ５６から矢印Ｘ方向コントローラ５８に、
モータ３７の出力、つまり走査部３８を作動させるため
の信号が送られると共に、検出部３６から制御手段６の
データ・メモリ５４に検出データが送られる状態にな
る。よって、表面粗さ計３５の走査部３８及び検出部３
６が作動し、データ・メモリ５４は距離Ｌxの範囲で離
散データを取入れる。データの取入れは、被測定物４８
が測定可能な範囲内にあることを確保して、ｎ回の走査
検出でおこなわれる。
【００２４】尚、この走査検出の際、スライド装置４３
は（ｎ−１）回のスライド作動をおこなうが、検出部３
６の矢印Ｙ方向の位置ｊ、及び次回の走査検出までの矢
印Ｙ方向の移動距離Ｄｙは、図１０のフローチャートに
示す等式で与えられるものである。又、前記測定可能な
範囲を越える場合、つまりオーバーレンジ状態が生じた
り、スライド装置４３のリミットを越える場合には、予
備測定を中止して新たな予備測定をやり直す。
は（ｎ−１）回のスライド作動をおこなうが、検出部３
６の矢印Ｙ方向の位置ｊ、及び次回の走査検出までの矢
印Ｙ方向の移動距離Ｄｙは、図１０のフローチャートに
示す等式で与えられるものである。又、前記測定可能な
範囲を越える場合、つまりオーバーレンジ状態が生じた
り、スライド装置４３のリミットを越える場合には、予
備測定を中止して新たな予備測定をやり直す。
【００２５】以上の予備測定により、座標測定から得ら
れた複数個のデータに基づいて平均面を求める。ここで
求めた平均面を、被測定物４８の被測定面の平面とみな
すのである。尚、平均面はＺ＝ａ＋ｂＸ＋ｃＹと置い
て、ここから定数ｂとｃを求める。そうして、この定数
ｂとｃから、平均面の矢印Ｚの方向に対する矢印Ｘ方向
及び矢印Ｙ方向の傾き成分を求めるのである。つまり、
平均面Ｚの方向余弦ベクトルの矢印Ｘ方向の成分λ及び
矢印Ｙ方向の成分μを求める。制御手段６のデータ・メ
モリ５４に蓄えられたデータは、システムコントローラ
５６の作動によって平均傾斜角演算部５５に送られ、平
均面の傾斜角が求められる。ここで、平均面の矢印Ｚ方
向に対する矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向の傾き成分が求ま
るのである。
れた複数個のデータに基づいて平均面を求める。ここで
求めた平均面を、被測定物４８の被測定面の平面とみな
すのである。尚、平均面はＺ＝ａ＋ｂＸ＋ｃＹと置い
て、ここから定数ｂとｃを求める。そうして、この定数
ｂとｃから、平均面の矢印Ｚの方向に対する矢印Ｘ方向
及び矢印Ｙ方向の傾き成分を求めるのである。つまり、
平均面Ｚの方向余弦ベクトルの矢印Ｘ方向の成分λ及び
矢印Ｙ方向の成分μを求める。制御手段６のデータ・メ
モリ５４に蓄えられたデータは、システムコントローラ
５６の作動によって平均傾斜角演算部５５に送られ、平
均面の傾斜角が求められる。ここで、平均面の矢印Ｚ方
向に対する矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向の傾き成分が求ま
るのである。
【００２６】ここで、システムコントローラ５６は、モ
ータ２５，３０の出力量演算部５３に可変手段のモータ
２５及び３０の出力の量を演算させる信号を送り、自動
機能の場合（図９で（ｈ＝０）の場合）は更にモータ３
９が出力してスライド部４１が作動し検出部３６が被測
定物４８から１０mmだけ持上がらせるための信号を矢印
Ｚ方向コントローラ６０に送り、検出部３６は矢印Ｚ方
向に１０mmだけ上昇する。
ータ２５，３０の出力量演算部５３に可変手段のモータ
２５及び３０の出力の量を演算させる信号を送り、自動
機能の場合（図９で（ｈ＝０）の場合）は更にモータ３
９が出力してスライド部４１が作動し検出部３６が被測
定物４８から１０mmだけ持上がらせるための信号を矢印
Ｚ方向コントローラ６０に送り、検出部３６は矢印Ｚ方
向に１０mmだけ上昇する。
【００２７】ここで、レベリング装置１のレベリング機
能が働き、被測定物４８の被測定面の傾斜補正（姿勢制
御）が実行される。モータ２５，３０の出力量演算部５
３の演算によって得られた結果に基づき、システムコン
トローラ５６はモータ２５のコントローラ５０及びモー
タ３０のコントローラ５２にモータ２５及びモータ３０
をそれぞれ所定量ずつ出力させるための信号を送る。
能が働き、被測定物４８の被測定面の傾斜補正（姿勢制
御）が実行される。モータ２５，３０の出力量演算部５
３の演算によって得られた結果に基づき、システムコン
トローラ５６はモータ２５のコントローラ５０及びモー
タ３０のコントローラ５２にモータ２５及びモータ３０
をそれぞれ所定量ずつ出力させるための信号を送る。
【００２８】モータ２５及びモータ３０の出力によっ
て、可変手段４及び可変手段５がそれぞれ作動する。つ
まり、可変手段４ではスライダ２１が、可変手段５では
スライダ２４がそれぞれ矢印Ｃ方向に所定距離だけスラ
イドし、このスライドにより、スライダ２１に係合して
いる球面コロ１９及びスライダ２４に係合している球面
コロ２２はそれぞれ所定量づつ矢印Ｄ方向に移動し、支
持部８の支持している基板２と載置部材３の間の距離状
態及び支持部９の支持している基板２と載置部材３の間
の距離が変化する。他方、支持部７が支持している基板
２と載置部材３の間の距離は変わらず、一定を保ち続け
る。これら三つの支持部７、８及び９の支持状態の決定
によって、基板２に対する載置部材３の傾斜補正（姿勢
制御）がなされ、結果的に被測定物４８の被測定面の傾
斜補正（姿勢制御）がおこなわれることになる。
て、可変手段４及び可変手段５がそれぞれ作動する。つ
まり、可変手段４ではスライダ２１が、可変手段５では
スライダ２４がそれぞれ矢印Ｃ方向に所定距離だけスラ
イドし、このスライドにより、スライダ２１に係合して
いる球面コロ１９及びスライダ２４に係合している球面
コロ２２はそれぞれ所定量づつ矢印Ｄ方向に移動し、支
持部８の支持している基板２と載置部材３の間の距離状
態及び支持部９の支持している基板２と載置部材３の間
の距離が変化する。他方、支持部７が支持している基板
２と載置部材３の間の距離は変わらず、一定を保ち続け
る。これら三つの支持部７、８及び９の支持状態の決定
によって、基板２に対する載置部材３の傾斜補正（姿勢
制御）がなされ、結果的に被測定物４８の被測定面の傾
斜補正（姿勢制御）がおこなわれることになる。
【００２９】載置部材３がリミット内にある場合におい
て、上記傾斜補正（姿勢制御）で得られた補正の程度が
測定者の望むほどになるように傾斜補正（姿勢制御）を
繰返して、被測定物４８が所望の姿勢である状態を得
る。測定者は、所望の姿勢となった被測定物４８に対
し、表面粗さ計３５を用いて表面粗さ測定をおこなうこ
とができる。
て、上記傾斜補正（姿勢制御）で得られた補正の程度が
測定者の望むほどになるように傾斜補正（姿勢制御）を
繰返して、被測定物４８が所望の姿勢である状態を得
る。測定者は、所望の姿勢となった被測定物４８に対
し、表面粗さ計３５を用いて表面粗さ測定をおこなうこ
とができる。
【００３０】レベリング装置１は上述したように、基板
２に対して載置部材３、つまり被測定物４８を二次元的
に所望の状態に傾斜補正（姿勢制御）することができ
る。そうして、レベリング装置１のこの傾斜補正の作動
は、基板２に対して載置部材３を三つの支持部７、８、
９で支持し、且つ二つの支持部８及び９が可変とした構
成によって達成されていることより、構成部材が少な
く、また製造が簡便であり、よってコストダウンを図る
ことができる。また、基板２と載置部材３の間には、高
さの略等しい三つの支持部７、８及び９が介在されてい
るだけであり、例えば二次元タイプのレベリング装置を
二つ用意して重ねて用いることによって三次元の傾斜補
正をおこなう場合に比べ、高さ方向の寸法を小さく抑え
ることができ、装置全体がコンパクトになっている。
２に対して載置部材３、つまり被測定物４８を二次元的
に所望の状態に傾斜補正（姿勢制御）することができ
る。そうして、レベリング装置１のこの傾斜補正の作動
は、基板２に対して載置部材３を三つの支持部７、８、
９で支持し、且つ二つの支持部８及び９が可変とした構
成によって達成されていることより、構成部材が少な
く、また製造が簡便であり、よってコストダウンを図る
ことができる。また、基板２と載置部材３の間には、高
さの略等しい三つの支持部７、８及び９が介在されてい
るだけであり、例えば二次元タイプのレベリング装置を
二つ用意して重ねて用いることによって三次元の傾斜補
正をおこなう場合に比べ、高さ方向の寸法を小さく抑え
ることができ、装置全体がコンパクトになっている。
【００３１】上述のレベリング装置１の使用では、基板
２に対する載置部材３の最初の姿勢（傾斜状態）、つま
り被測定物４８の最初の姿勢を表面粗さ計３５を用いて
得ているが、他の装置を用いておこなってもよい。ま
た、例えば精度が比較的に粗い傾斜補正等では、被測定
物４８の被測定面からわずかなデータを取り、そのデー
タに基づいて傾斜補正をおこなうことができる。又、レ
ベリング装置１は表面粗さ計３５と共に用いられて被測
定物４８の傾斜補正に使われているが、例えば被加工物
を載置し工作機械と共に用いられて工作加工のために使
用するといった使い方も可能である。
２に対する載置部材３の最初の姿勢（傾斜状態）、つま
り被測定物４８の最初の姿勢を表面粗さ計３５を用いて
得ているが、他の装置を用いておこなってもよい。ま
た、例えば精度が比較的に粗い傾斜補正等では、被測定
物４８の被測定面からわずかなデータを取り、そのデー
タに基づいて傾斜補正をおこなうことができる。又、レ
ベリング装置１は表面粗さ計３５と共に用いられて被測
定物４８の傾斜補正に使われているが、例えば被加工物
を載置し工作機械と共に用いられて工作加工のために使
用するといった使い方も可能である。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明にかかるレベ
リング装置によれば、スライダ斜面とその斜面に沿って
転がり移動するコロとを備えた支持部を有するので、駆
動部により大きな範囲でかつ微妙な高さ調整が可能とな
る。
リング装置によれば、スライダ斜面とその斜面に沿って
転がり移動するコロとを備えた支持部を有するので、駆
動部により大きな範囲でかつ微妙な高さ調整が可能とな
る。
【図１】この発明の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す実施例において、載置部材を除いた
際の平面図である。
際の平面図である。
【図３】図１のＩ−Ｉ断面図である。
【図４】図１に示す実施例の側面図である。
【図５】図１に示す実施例の第一の支持部の要部分解斜
視図である。
視図である。
【図６】図１に示す実施例の制御手段の構成を含み、表
面粗さ計及びスライダ装置と共に作動させる際、その制
御系を示す構成説明図である。
面粗さ計及びスライダ装置と共に作動させる際、その制
御系を示す構成説明図である。
【図７】図１に示す実施例を表面粗さ計及びスライダ装
置と共に作動させる際の全体斜視図である。
置と共に作動させる際の全体斜視図である。
【図８】図１に示す実施例を表面粗さ計及びスライダ装
置と共に作動させる際、その作動順序の概略を示すフロ
ーチャート図である。
置と共に作動させる際、その作動順序の概略を示すフロ
ーチャート図である。
【図９】，
【図１０】，
【図１１】，
【図１２】図１に示す実施例を表面粗さ計及びスライダ
装置と共に作動させる際、その作動順序を示すフローチ
ャート図である。
装置と共に作動させる際、その作動順序を示すフローチ
ャート図である。
１ レベリング装置 ２ 基板 ３ 載置部材 ４，５ 可変手段 ６ 制御手段 ７，８，９ 支持部
Claims (2)
- 【請求項１】 基板と、被載置物を載置する載置部材
と、それら基板と載置部材の間に介在され、且つ基板に
対して載置部材を、それら二つの部材の間隔を一定距離
に保持して支持する第一の支持部、及び前記間隔を、互
いに独立して可変で支持する第二及び第三の支持部から
構成されてなる支持手段と、出力手段を有し、前記第一支持部は、基板に対して載置部材を任意方向に
傾き可能に支持し、 前記第二及び第三支持部は、基板に上面にスライド移動
可能に設けられ、その上面に斜面を有するスライダと、
前記載置部材仮面に設けられ前記スライダ斜面を転がり
移動可能なコロと、前記コロを斜面に沿って移動可能な
駆動部を備えて構成され、 基板に対する載置部材の姿勢が検出された際にその検出
結果に基づき、第二の支持部及び第三の支持部が作動し
て載置部材が基板に対して所望の姿勢をとり得るように
前記第一の可変手段及び第二の可変手段を制御する制御
手段が備えられてなるレベリング装置。 - 【請求項２】 載置部材の基板に対する姿勢を検出する
手段が、載置部材に載置された際の被載置物の表面粗さ
を測定する表面粗さ計である請求項１に記載のレベリン
グ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3068005A JPH0830743B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | レベリング装置 |
| US07/845,198 US5253429A (en) | 1991-03-07 | 1992-03-03 | Levelling method and apparatus |
| DE4207201A DE4207201C2 (de) | 1991-03-07 | 1992-03-06 | Nivellierungsverfahren und -vorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3068005A JPH0830743B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | レベリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05172970A JPH05172970A (ja) | 1993-07-13 |
| JPH0830743B2 true JPH0830743B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=13361320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3068005A Expired - Fee Related JPH0830743B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | レベリング装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5253429A (ja) |
| JP (1) | JPH0830743B2 (ja) |
| DE (1) | DE4207201C2 (ja) |
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| JPH10112493A (ja) * | 1996-08-13 | 1998-04-28 | Sony Corp | 表面矯正薄板保持装置、面調整手段及び向き調整手段 |
| DE29806159U1 (de) * | 1998-04-06 | 1999-08-12 | Elektra Beckum Ag | Zustellvorrichtung, Holzbearbeitungsmaschine und Dickenhobelmaschine |
| US6408526B1 (en) * | 1999-04-12 | 2002-06-25 | The Regents Of The University Of California | Ultra-precision positioning assembly |
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| CN102699759A (zh) * | 2012-05-16 | 2012-10-03 | 苏州金牛精密机械有限公司 | 一种角度调节块 |
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| CN108372322B (zh) * | 2018-02-26 | 2019-07-05 | 长春理工大学 | 金字塔型微结构飞刀铣削和划切复合机床及加工方法 |
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| CN110434815A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-11-12 | 苏州日和科技有限公司 | 一种手动多维精定位装置 |
| CN112959086B (zh) * | 2021-02-08 | 2022-10-14 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种精度可调节的运动平台 |
| CN114161171A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-11 | 深圳市锐劲数控有限公司 | 一种精密数控机床 |
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