JPH09113254A - Method and device for detecting center position - Google Patents

Method and device for detecting center position

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Publication number
JPH09113254A
JPH09113254A JP26729795A JP26729795A JPH09113254A JP H09113254 A JPH09113254 A JP H09113254A JP 26729795 A JP26729795 A JP 26729795A JP 26729795 A JP26729795 A JP 26729795A JP H09113254 A JPH09113254 A JP H09113254A
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JP
Japan
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edge
measured
center position
slit
probe
Prior art date
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Pending
Application number
JP26729795A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Nagaoka
仁 長岡
Hiroshi Haga
弘 芳賀
Masanao Kobayashi
正直 小林
Toshihiko Iwakiri
利彦 岩切
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.)
Niigata Engineering Co Ltd
Original Assignee
Niigata Engineering Co Ltd
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Publication date
Application filed by Niigata Engineering Co Ltd filed Critical Niigata Engineering Co Ltd
Priority to JP26729795A priority Critical patent/JPH09113254A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately measure the center position of the slit, etc., of an object to be measured with a simple constitution. SOLUTION: A non-contacting sensor 50 moved toward a position (2) inside the slit 5 of an object W to be measured from a position (1) outside the slit S and stops after the sensor 50 detects the position s1 one edge of the slit S. The detecting error of the position s1 is δ1. Similarly, the sensor 50 moves toward a position (4) inside the slit S from a position (3) outside the slit S and detects the position s2 of the other edge. The detection error of the position s2 is δ2. Since the errors δ1 and δ2 are symmetrical with respect to the center of the slit S, the position of the center of the slit S can be found accurately by only calculating the value of the middle point of the position s1 and d2 including the errors δ1 and δ2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、建築材料などのア
ルミ型材を成形させる押出成形用の金型など微小なスリ
ットを有した金型を被測定物として、この被測定物のス
リットの中心位置を検出するための中心位置検出方法及
びその装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses a die having minute slits such as an extrusion die for molding an aluminum die material such as a building material as an object to be measured, and the center position of the slit of the object to be measured. The present invention relates to a center position detecting method and device for detecting a center position.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、建築材料などのアルミ型材、例
えばサッシ枠などは、押出成形加工にて得られる。この
押出成形加工は、金型を用いるが、この金型は成型品で
あるサッシ枠などの断面形状であることから、スリット
状に形成されており、このスリットの善し悪しで成型品
の良・不良が決定される。そのため、この金型のスリッ
ト形状は精密に加工されることが前提となっており、金
型の使用前には、そのスリット形状などの精密な測定が
行われる。
2. Description of the Related Art Generally, an aluminum mold material such as a building material, for example, a sash frame is obtained by extrusion molding. A mold is used for this extrusion molding process, but since this mold has a cross-sectional shape such as a sash frame, which is a molded product, it is formed in a slit shape. Is determined. Therefore, it is premised that the slit shape of the die is precisely processed, and the slit shape and the like are precisely measured before the die is used.

【0003】従来、上記金型のスリットは、測定者がノ
ギスなどの測定器具を用いて計測を行っていたが、測定
者毎に誤差が変わったり、熟練度が必要であったりと、
自動化が望まれていた。
Conventionally, the slit of the mold has been measured by a measurer using a measuring instrument such as a caliper. However, the error varies from one measurer to another and the skill level is required.
Automation was desired.

【0004】そこで、例えば、上下,左右,前後に接触
プローブ若しくは被測定物を移動させる接触式計測機器
を用いて、その外形状を計測する方法や、CCDカメラ
などの画像処理機器や、光センサなどの非接触式による
計測方法など、種々の計測方法及び計測装置が案出され
ている。
Therefore, for example, a method of measuring the outer shape of the contact probe or a contact-type measuring device that moves the object to be measured up and down, left and right, and back and forth, an image processing device such as a CCD camera, and an optical sensor. Various measuring methods and measuring devices have been devised, such as non-contact type measuring methods.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の計測装置では、前者の接触プローブを用いる装
置によれば、接触プローブ又は被測定物側を、上下,左
右及び前後の各方向に移動自在としているが、それぞれ
を同時に駆動して、スリットの三次元位置の座標を計測
することから、各駆動部分が高精度に設計される必要が
あり、また、接触プローブは、被測定物のある点の座標
を求めて(計測して)形状を求める方法であり、この点
の計測を繰り返さなければならず、計測毎に誤差が生じ
ない高精度が求められるので、この装置の製作,組立,
及び調整についてそれぞれに信頼性を必要とされ非常に
コスト高となる欠点がある。
However, in the above-mentioned conventional measuring device, according to the former device using the contact probe, the contact probe or the object to be measured can be freely moved in the up, down, left and right directions. However, it is necessary to design each drive part with high accuracy because the coordinates of the three-dimensional position of the slit are measured by driving each of them at the same time. This is a method of obtaining (measuring) the coordinates of the shape, and the measurement of this point must be repeated, and high precision that does not cause an error in each measurement is required.
Also, there is a drawback in that reliability is required for each adjustment and the cost is very high.

【0006】また、この接触プローブは、針状の細径な
軸棒よりなるとともに、その先端に球状の接触子が形成
されている構造であるが、スリット位置を予め把握して
おかないと、スリット内への挿入時に被測定物に接触し
て破損する恐れがあるため、スリット位置、例えばスリ
ットのエッジ位置やエッジ同士間の中心位置を予め把握
しておく必要がある。
Further, this contact probe has a structure in which it is composed of a needle-shaped thin shaft rod and a spherical contactor is formed at its tip, but if the slit position is not known in advance, Since the object to be measured may be damaged when it is inserted into the slit, it is necessary to know the slit position, for example, the edge position of the slit or the center position between the edges in advance.

【0007】このエッジ位置は、被測定物に接触する接
触センサを用いて測定することができるが、この接触セ
ンサは、接触時の強度を確保するためにある程度の大き
さを有するため、スリットが微小に形成されている場
合、センサの検出端子の方が大きくなり、スリットのエ
ッジを検出できないことがある。また、投受光一体型等
の非接触センサを用いたときには、検出信号の変化点を
スリットのエッジ位置として検出できるが、投光する光
のビーム径が大きいとその分、検出精度が低下し微小な
スリットを検出できなくなることがある。
This edge position can be measured by using a contact sensor that comes into contact with the object to be measured. Since this contact sensor has a certain size to ensure strength at the time of contact, the slit is When formed minutely, the detection terminal of the sensor becomes larger and the edge of the slit may not be detected. Moreover, when a non-contact sensor such as an integrated light emitting and receiving sensor is used, the change point of the detection signal can be detected as the edge position of the slit, but if the beam diameter of the projected light is large, the detection accuracy will decrease correspondingly and It may not be possible to detect a large slit.

【0008】一方、後者の画像処理機器などの非接触式
による場合では、画像処理機器の解像度で精度が決定さ
れるが、装置全体が大型化されてしまうとともに、高コ
ストとなってしまい、かつ被測定物の表面形状の計測の
みであることから、スリット内の面形状を計測すること
が不可能であるという欠点がある。
On the other hand, in the latter case of the non-contact type such as the image processing device, the accuracy is determined by the resolution of the image processing device, but the size of the entire device becomes large and the cost becomes high, and Since only the surface shape of the object to be measured is measured, there is a drawback that it is impossible to measure the surface shape in the slit.

【0009】そこで本発明は、上記問題点を解消するた
めに、被測定物のスリット等の中心位置を簡素な構成で
正確に計測することができる中心位置検出方法及びその
装置を提供することを目的としている。
Therefore, in order to solve the above problems, the present invention provides a center position detecting method and apparatus capable of accurately measuring the center position of a slit or the like of an object to be measured with a simple structure. Has an aim.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】次に、上記の目的を達成
するための手段を、実施例に対応する図面を参照して説
明する。この発明の中心位置検出方法は、被測定物Wに
形成されたスリット等凹部Sの両エッジs1,s2同士
間の中心位置Aを求める中心位置検出方法において、該
被測定物Wの凹部Sの一方のエッジs1外部位置から凹
部S内部方向にエッジ測定手段50を移動させて該一方
のエッジ位置s1を検出した後、該被測定物Wの凹部S
の他方のエッジs2外部位置から凹部S内部方向にエッ
ジ測定手段50を移動させて該他方のエッジ位置s2を
検出した後、これら一方、及び他方のエッジ位置s1,
s2の値の中間値を凹部Sの中心位置Aとして求めるこ
とを特徴としている。
Next, means for achieving the above object will be described with reference to the drawings corresponding to the embodiments. The center position detecting method of the present invention is a center position detecting method for obtaining a center position A between both edges s1 and s2 of a recess S such as a slit formed in an object to be measured W. After the edge measuring means 50 is moved from the position outside the one edge s1 toward the inside of the recess S to detect the one edge position s1, the recess S of the object to be measured W is detected.
After the edge measuring means 50 is moved from the outside position of the other edge s2 of the other side toward the inside of the recess S to detect the other edge position s2, the one and other edge positions s1,
It is characterized in that an intermediate value of the values of s2 is obtained as the center position A of the recess S.

【0011】また、この発明の中心位置検出方法は、被
測定物Wに形成されたスリット等凹部Sの両エッジs
1,s2同士間の中心位置Aを求める中心位置検出方法
において、該被測定物Wの凹部S内部位置から一方のエ
ッジs1外部方向にエッジ測定手段50を移動させて該
一方のエッジ位置s1を検出した後、該被測定物Wの凹
部S内部位置から他方のエッジs2外部方向にエッジ測
定手段50を移動させて該他方のエッジ位置s2を検出
した後、これら一方、及び他方のエッジ位置s1,s2
の値の中間値を凹部の中心位置Aとして求めることを特
徴としている。
Further, according to the center position detecting method of the present invention, both edges s of the concave portion S such as a slit formed in the object W to be measured.
In the center position detecting method for obtaining the center position A between the s1 and the s2, the edge measuring means 50 is moved from the inside position of the concave portion S of the object W to the one edge s1 outward direction to determine the one edge position s1. After the detection, the edge measuring means 50 is moved from the position inside the recess S of the object to be measured W toward the outside of the other edge s2 to detect the other edge position s2, and then the one and other edge positions s1. , S2
It is characterized in that an intermediate value of the values of is obtained as the center position A of the recess.

【0012】また、前記被測定物Wには凹部Sに代えて
凸部Wpが形成され、前記エッジ測定手段50は該凸部
Wpの両エッジ位置s1,s2を検出し、両エッジ位置
s1,s2の値の中間値を該凸部Wpの中心位置Aとし
て求める構成とすることもできる。
Further, a convex portion Wp is formed on the object to be measured W in place of the concave portion S, the edge measuring means 50 detects both edge positions s1 and s2 of the convex portion Wp, and both edge positions s1 and s1. An intermediate value of the values of s2 can be obtained as the center position A of the convex portion Wp.

【0013】次に、本発明による中心位置検出装置は、
凹部Sあるいは凸部Wpが形成された被測定物Wを保持
する基台2上のベッド2Aと、該ベッド2Aに対して水
平方向X,Yに移動自在であり、被測定物Wの前記凹部
Sあるいは凸部Wpの両エッジ位置s1,s2を検出す
る非接触センサ50と、該非接触センサ50が検出する
両エッジ位置s1,s2の値の中間値を凹部Sあるいは
凸部Wpの中心位置Aとして求める演算部と、を具備す
ることを特徴としている。
Next, the center position detecting device according to the present invention is
The bed 2A on the base 2 that holds the object to be measured W on which the concave portion S or the convex portion Wp is formed and the concave portion of the object to be measured W that is movable in the horizontal directions X and Y with respect to the bed 2A. The non-contact sensor 50 that detects both edge positions s1 and s2 of S or the convex portion Wp, and the intermediate value of the values of both edge positions s1 and s2 that the non-contact sensor 50 detects is the center position A of the concave portion S or the convex portion Wp. And an arithmetic unit for obtaining

【0014】また、前記非接触センサ50は、前記ベッ
ド2Aに対して水平方向X,Y及び上下方向Zに移動自
在なヘッド21に設けられ、該ヘッド21には、前記凹
部Sの両エッジs1,s2面に接触して該エッジ面の状
態を測定する接触プローブ26が設けられ、該接触プロ
ーブ26は、前記演算部で求められた中心位置Aから凹
部S内に挿入される構成とすることもできる。
Further, the non-contact sensor 50 is provided on a head 21 which is movable in horizontal directions X, Y and up and down directions Z with respect to the bed 2A, and the head 21 has both edges s1 of the recess S. , S2 surface is provided, and a contact probe 26 for measuring the state of the edge surface is provided, and the contact probe 26 is configured to be inserted into the recess S from the central position A obtained by the calculation unit. You can also

【0015】被測定物WのスリットSは、ベッド2A上
に載置され、ヘッド21に設けられた水平方向X,Yに
移動自在な非接触センサ50は、スリットSの両端のエ
ッジ位置s1,s2を検出する。この非接触センサ50
は、スリットSのエッジ位置s1を検出するときには、
エッジ位置s1の外部位置から内部に移動して検出して
停止し、同様にエッジ位置s2を検出するときにも、エ
ッジ位置s2の外部位置から内部に移動して検出して停
止する。このときの誤差δ1,δ2は、いずれもエッジ
位置s1,s2の内側に生じるため、スリットSの中心
位置Aに対し対称位置となる。よって、演算部は、これ
らエッジ位置s1,s2の値の中間値をスリットSの正
確な中心位置として求めることができ、同演算は、検出
された両エッジ位置s1,s2を基に加減算及び除算す
る等の単純計算で行える。この中心位置Aは、例えばス
リットSの各エッジs1,s2の面の状態を測定する接
触プローブ26の挿入位置として用いられる。
The slit S of the object to be measured W is placed on the bed 2A, and the non-contact sensor 50 provided on the head 21 and movable in the horizontal directions X and Y has the edge positions s1 at both ends of the slit S. s2 is detected. This non-contact sensor 50
When detecting the edge position s1 of the slit S,
Similarly, when the edge position s2 is detected, the edge position s2 is moved to the inside from the outside position of the edge position s2, detected, and stopped. Since the errors δ1 and δ2 at this time both occur inside the edge positions s1 and s2, they are symmetrical with respect to the center position A of the slit S. Therefore, the calculation unit can obtain an intermediate value of the values of these edge positions s1 and s2 as the accurate center position of the slit S, and the same calculation adds and subtracts and divides based on the detected both edge positions s1 and s2. It can be done by a simple calculation such as The center position A is used as, for example, an insertion position of the contact probe 26 for measuring the state of the surfaces of the edges s1 and s2 of the slit S.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1は本発明の中心位置検出装置
が適用される一実施の形態を示す概略斜視図、図2は同
実施の形態によるY軸テーブルの側断面図、図3は同実
施の形態によるX軸テーブル及びヘッドの正面図、図4
は同実施の形態によるプローブの正面図である。
1 is a schematic perspective view showing an embodiment to which a center position detecting device of the present invention is applied, FIG. 2 is a side sectional view of a Y-axis table according to the embodiment, and FIG. FIG. 4 is a front view of the X-axis table and head according to the same embodiment.
[Fig. 3] is a front view of the probe according to the same embodiment.

【0017】本発明の中心位置検出装置は、図1に示す
三次元測定装置1に設けられる。この三次元測定装置1
は、基台2と、Y軸テーブル9と、X軸テーブル16
と、ヘッド21と、センサ部25と、とで大略構成され
ている。
The center position detecting device of the present invention is provided in the three-dimensional measuring device 1 shown in FIG. This three-dimensional measuring device 1
Is a base 2, a Y-axis table 9, and an X-axis table 16
The head 21, the sensor unit 25, and the like are generally configured.

【0018】まず、基台2は、床面からの振動が伝達さ
れないように、防振台3上に設置されている。この基台
2の上面には、図1に示すように、ベッド2Aが固定さ
れており、このベッド2A上面に、図2に示すように、
互いに平行な一対の真直なガイドレール4と、各ガイド
レール4と平行に軸受5を介して配設されるボールネジ
6とが配設されている。
First, the base 2 is installed on the anti-vibration base 3 so that the vibration from the floor surface is not transmitted. A bed 2A is fixed to the upper surface of the base 2 as shown in FIG. 1, and the bed 2A is fixed to the upper surface of the bed 2A as shown in FIG.
A pair of straight guide rails 4 that are parallel to each other and a ball screw 6 that is disposed parallel to each guide rail 4 via a bearing 5 are disposed.

【0019】各ガイドレール4には、摺動自在なガイド
スライダ7がそれぞれ設けられており、また、ボールネ
ジ6にはナット8が螺着されている。そして、各ガイド
スライダ7と、ナット8との上部にY軸テーブル9が渡
設されるように配設され、ボールネジ6に連結されてい
る回転駆動用のモータ10によって、Y軸テーブル9が
ベッド2Aに対して水平な前後方向(図中Y方向)に移
動自在とされている。
Each guide rail 4 is provided with a slidable guide slider 7, and a nut 8 is screwed to the ball screw 6. The Y-axis table 9 is arranged so as to extend over the respective guide sliders 7 and nuts 8, and the Y-axis table 9 is moved to the bed by a rotation driving motor 10 connected to the ball screw 6. It is movable in the front-back direction (Y direction in the drawing) horizontal to 2A.

【0020】また、Y軸テーブル9の上面にはワークテ
ーブル11が設けられている。このワークテーブル11
は、上面が平滑に仕上げられており、この測定装置1に
て測定される被測定物Wが載置されるようになってい
る。なお、このY軸テーブル9の移動方向両端は、防塵
用の蛇腹12にて被覆されている。
A work table 11 is provided on the upper surface of the Y-axis table 9. This work table 11
Has a smooth upper surface, on which an object to be measured W to be measured by the measuring device 1 is placed. Both ends in the moving direction of the Y-axis table 9 are covered with a bellows 12 for dust protection.

【0021】次に、基台2上のベッド2A上には、図1
に示すように、前記Y軸テーブル9上方を、このY軸テ
ーブル9の移動方向と直交する方向に渡るように門型ブ
リッジ13が垂直に立設固定されている。
Next, on the bed 2A on the base 2, as shown in FIG.
As shown in FIG. 5, a gate bridge 13 is vertically erected and fixed so as to extend above the Y-axis table 9 in a direction orthogonal to the moving direction of the Y-axis table 9.

【0022】この門型ブリッジ13には、上部の水平部
の正面側に、図3に示すように、上記Y軸テーブル9と
同構成の、互いに平行な一対の真直なガイドレール14
と、各ガイドレール14と平行に配設されるボールネジ
15が、それぞれが水平となって、かつ前記Y軸テーブ
ル9の移動方向に対して直交するように設けられてい
る。
On the front side of the horizontal portion of the upper portion of the gate-shaped bridge 13, as shown in FIG. 3, a pair of parallel straight guide rails 14 of the same construction as the Y-axis table 9 are provided.
Ball screws 15 arranged parallel to the guide rails 14 are provided so as to be horizontal and orthogonal to the moving direction of the Y-axis table 9.

【0023】そして、各ガイドレール14に摺動自在に
設けられているガイドスライダ(図示せず)、及びボー
ルネジ15に螺着されているナット(図示せず)を介し
て、X軸テーブル16が板面を垂直とされて設けられ、
すなわちこのX軸テーブル16が、ボールネジ15に連
結されている回転駆動用のモータ17によって、ベッド
2Aに対して水平な左右方向(図中X方向)に移動自在
となっている。
Then, the X-axis table 16 is moved through a guide slider (not shown) slidably provided on each guide rail 14 and a nut (not shown) screwed to the ball screw 15. The plate surface is set as vertical,
That is, the X-axis table 16 is movable in the left-right direction (X direction in the drawing) horizontal to the bed 2A by the rotation driving motor 17 connected to the ball screw 15.

【0024】また、この移動自在なX軸テーブル16の
垂直な正面側の板面には、図3に示すように、上記Y軸
テーブル9及びX軸テーブル16と同構成の、互いに平
行な一対の真直なガイドレール18と、各ガイドレール
18と平行に配設されるボールネジ19が、前記Y軸テ
ーブル9及びX軸テーブル16の各移動方向に対して互
いに直交するように、X軸テーブル16板面に垂直とな
って設けられている。
Further, as shown in FIG. 3, a pair of parallel X-axis tables 16 having the same construction as the Y-axis table 9 and the X-axis table 16 are provided on the plate surface of the movable X-axis table 16 on the vertical front side. The straight guide rails 18 and the ball screws 19 arranged parallel to the respective guide rails 18 are orthogonal to each other with respect to the moving directions of the Y-axis table 9 and the X-axis table 16. It is provided perpendicular to the plate surface.

【0025】そして、各ガイドレール18に摺動自在に
設けられているガイドスライダ(図示せず)、及びボー
ルネジ19に螺着されているナット(図示せず)を介し
てヘッド21を構成する基板20が板面を垂直とされて
設けられ、すなわちこの基板20が、ボールネジ19に
連結されている回転駆動用のモータ22によって、基板
20に対して垂直な上下方向(図中Z方向)に移動自在
となっている。
A board that constitutes the head 21 is provided through a guide slider (not shown) slidably provided on each guide rail 18 and a nut (not shown) screwed to the ball screw 19. 20 is provided with its plate surface vertical, that is, the substrate 20 is moved in a vertical direction (Z direction in the drawing) perpendicular to the substrate 20 by a rotation driving motor 22 connected to a ball screw 19. It is free.

【0026】なお、X軸テーブル16及びヘッド基板2
0の移動軌跡上には、防塵用の蛇腹23,24がそれぞ
れ設けられている。
The X-axis table 16 and the head substrate 2
On the movement locus of 0, bellows 23 and 24 for dust protection are provided respectively.

【0027】この基板20には、図1及び図4に示すよ
うに、直方形状のヘッド21が設けられており、底部2
1aにセンサ部25が延出するように配設されている。
As shown in FIGS. 1 and 4, a rectangular head 21 is provided on the substrate 20, and the bottom portion 2 is provided.
The sensor unit 25 is arranged so as to extend to the la 1a.

【0028】このセンサ部25は、垂直面用プローブ2
6と、水平面用プローブ31とで構成されており、それ
ぞれが図4に示すように並列して、ヘッド21の底部2
1aに垂下状となって設けられている。
This sensor section 25 is used for the vertical plane probe 2.
6 and a horizontal plane probe 31, each of which is arranged in parallel as shown in FIG.
It is provided in a hanging shape on 1a.

【0029】垂直面用プローブ26は、図4に示すよう
に、先端に配設されるフィーラ27がヘッド21の底部
21aより垂下状に延出するように固設されている。
As shown in FIG. 4, the vertical surface probe 26 is fixed so that the feeler 27 provided at the tip extends downward from the bottom portion 21a of the head 21.

【0030】この垂直面用プローブ26は、先端のフィ
ーラ27の基部27aがプローブ本体28に軸支されて
おり、フィーラ27の先端側が揺動自在とされ、この揺
動により変化する静電容量を周波数変調方式にてアナロ
グ信号で出力するレバー式のプローブよりなり、このフ
ィーラ27の揺動角度の変化を検出して被測定物Wの形
状を計測するものであり、本実施の形態の場合では、軸
支されている基部27aに対してフィーラ27先端側が
やや傾斜するように、軸支部分が弾性部材などにて付勢
されて、この弾性部材の付勢力にてフィーラ27の接触
面29が、測定対象の面に当接するようになっている。
In the probe 26 for the vertical surface, the base portion 27a of the feeler 27 at the tip is pivotally supported by the probe main body 28, and the tip end side of the feeler 27 is swingable, and the capacitance that changes by this swinging is generated. The probe is a lever type probe that outputs an analog signal by a frequency modulation method, and detects the change in the swing angle of the feeler 27 to measure the shape of the object to be measured W. In the case of the present embodiment. The shaft supporting portion is biased by an elastic member or the like so that the tip end side of the feeler 27 is slightly inclined with respect to the pivotally supported base 27a, and the contact surface 29 of the feeler 27 is biased by the biasing force of this elastic member. , Is in contact with the surface to be measured.

【0031】また、このフィーラ27は、先端部27b
が、細径な針状の超硬ロッドよりなるとともに、最先端
に接触子30が設けられている。この接触子30は、図
5(a)(b)に示すように、球体に、互いに隣り合う
垂直な三面を切り欠き(図5(a)中C及び(b)中
C)形成し、平断面形状が略かまぼこ状に形成され、す
なわち、被測定物Wの測定面に接触する接触面29のみ
が凸曲面形状とされた形状となっている。
The feeler 27 has a tip portion 27b.
However, the needle 30 is made of a needle-shaped super-hard rod having a small diameter, and the contact 30 is provided at the leading end. As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the contactor 30 is formed by notching three vertical surfaces adjacent to each other on a sphere (C in FIG. 5 (a) and C in FIG. 5 (b)). The cross-sectional shape is formed into a substantially semicylindrical shape, that is, only the contact surface 29 that contacts the measurement surface of the object to be measured W has a convex curved surface shape.

【0032】なお、この垂直面用プローブ26は、基端
に図示しない回転駆動機構が配設され、フィーラ先端2
7bの凸球面形状の接触面29が、所望の方向を向くよ
うに制御できるようになっている。
The vertical plane probe 26 is provided with a rotation drive mechanism (not shown) at the base end, and the feeler tip 2
The convex spherical contact surface 29 of 7b can be controlled to face a desired direction.

【0033】次に、水平面用プローブ31は、図4に示
すように、垂直面用プローブ26と並列してヘッド21
に設けられている。
Next, the horizontal plane probe 31 is juxtaposed with the vertical plane probe 26 as shown in FIG.
It is provided in.

【0034】この水平面用プローブ31は、プローブ本
体32が固定具(図示せず)を介して真直なスライドレ
ール34に固定されるとともに、ヘッド21の基板20
に配設されるガイドブロック35に摺動自在に設けられ
ており、その摺動方向はヘッド21の移動方向と平行な
同方向、すなわち垂直な上下方向とされて、このヘッド
21の底部21aに対してプローブ31が上下に進退自
在となるように設けられている。
In the horizontal plane probe 31, the probe body 32 is fixed to the straight slide rail 34 via a fixture (not shown), and the substrate 20 of the head 21 is fixed.
Is slidably provided on a guide block 35 disposed on the bottom 21a of the head 21. The sliding direction is the same direction parallel to the moving direction of the head 21, that is, the vertical direction. On the other hand, the probe 31 is provided so as to be vertically movable.

【0035】そして、図4に示すように、スライドレー
ル34の上部には、水平方向に突出するブラケット36
が設けられ、ヘッド21の側部に形成されている上下に
長尺なガイドスリット(図示せず)を介して締結ネジ3
7が螺着されており、この水平面用プローブ31のヘッ
ド21に対する上下位置を固定できるようになってい
る。
Then, as shown in FIG. 4, a bracket 36 protruding horizontally is provided on the slide rail 34.
Is provided, and the fastening screw 3 is provided through a vertically elongated guide slit (not shown) formed on a side portion of the head 21.
7 is screwed, and the vertical position of the horizontal plane probe 31 with respect to the head 21 can be fixed.

【0036】また、この水平面用プローブ31の先端3
1aの接触子38は、底面となる先端面39が球面状に
形成されるとともに、この接触子38がプローブ本体3
2に対して長手方向に所定範囲内を進退自在とされ、こ
の進退により変化する静電容量を周波数変調方式にてア
ナログ信号で出力するプランジャ式のプローブより構成
されており、この接触子38の所定範囲内の進退距離
(変位)を検出し計測するものである。
The tip 3 of the horizontal plane probe 31
In the contactor 38 of 1a, the tip surface 39 serving as the bottom surface is formed in a spherical shape, and the contactor 38 is formed by the probe main body 3
2 is made up of a plunger type probe that can be moved back and forth within a predetermined range in the longitudinal direction, and the capacitance that changes due to this forward and backward movement is output as an analog signal by a frequency modulation method. This is to detect and measure an advance / retreat distance (displacement) within a predetermined range.

【0037】なお、水平面用及び垂直面用の各プローブ
26,31は、基端よりケーブル40を介して図示しな
い制御部に接続され、各検出値の数値やこの数値を元に
表される変位図形などが、ディスプレイにて表示される
ようになっている。
The horizontal and vertical probes 26 and 31 are connected to a control unit (not shown) from the base end via a cable 40, and the numerical values of the respective detected values and the displacements based on these numerical values are displayed. Graphic figures are displayed on the display.

【0038】また、図示はしないが、前述したY軸テー
ブル9,X軸テーブル16,ヘッド21の各部には、駆
動源であるモータ10,17,22に配設されるロータ
リエンコーダなどの回転位置センサが配設され、各位置
座標に変換でき、基台2上に固定されたベッド2Aを基
準とする縦,横,高さの三次元座標が計測されるように
なっているとともに、各部9,16,21を駆動制御す
るための制御部および、これら駆動を外部より指示する
操作卓K(図1参照)、計測された三次元座標及び各プ
ローブ26,31によって得られる各計測値を記憶する
記憶手段などが接続される。
Although not shown, the rotary position of a rotary encoder or the like arranged in the motors 10, 17, and 22 as drive sources is provided in each of the above-mentioned Y-axis table 9, X-axis table 16, and head 21. A sensor is arranged and can be converted into each position coordinate, and three-dimensional coordinates of vertical, horizontal, and height based on the bed 2A fixed on the base 2 are measured, and each unit 9 , 16 and 21, a control unit for driving and controlling, a console K (see FIG. 1) for instructing these driving from the outside, measured three-dimensional coordinates, and each measured value obtained by each probe 26, 31 are stored. A storage means for performing the operation is connected.

【0039】次に、本発明の中心位置検出装置で用いら
れるエッジ測定手段は非接触センサ50で構成されてい
る。この非接触センサ50は、図4に示すように、ヘッ
ド21の底部21aから延出する取付けバー50cの下
方に向け取り付けられている。この非接触センサ50の
配設位置は、垂直面用プローブ26と水平面用プローブ
31の配設位置を仮想的につないだ直線の中央位置(P
1=P2)とされている。この仮想直線は、X軸方向上
に位置しヘッド21の移動方向と一致している。
Next, the edge measuring means used in the center position detecting device of the present invention comprises a non-contact sensor 50. As shown in FIG. 4, the non-contact sensor 50 is attached downward of a mounting bar 50c extending from the bottom portion 21a of the head 21. The arrangement position of the non-contact sensor 50 is the central position (P) of a straight line virtually connecting the arrangement positions of the vertical plane probe 26 and the horizontal plane probe 31.
1 = P2). The virtual straight line is located on the X-axis direction and coincides with the moving direction of the head 21.

【0040】この非接触センサ50は、汎用のファイバ
センサで構成される。概要を説明すると、図示しない投
受光ユニットは、投光部からLED等の測定光を光ファ
イバ50a内に入射する。この測定光は、非接触センサ
50の集光レンズ50bから被測定物Wに対し所定のビ
ーム径で集光、照射される。この反射光は同光ファイバ
50aを介して投受光ユニットの受光部の受光素子に分
岐受光される構成となっている。この非接触センサ50
の下端に位置する集光レンズ50bは、垂直面用プロー
ブ26の接触子30より上方に位置し、接触子30のス
リットSへの挿入を妨げない。
The non-contact sensor 50 is composed of a general-purpose fiber sensor. To explain the outline, the light emitting / receiving unit (not shown) causes measurement light from an LED or the like to enter the optical fiber 50a from the light emitting unit. The measurement light is condensed and emitted from the condenser lens 50b of the non-contact sensor 50 onto the object to be measured W with a predetermined beam diameter. The reflected light is branched and received by the light receiving element of the light receiving portion of the light emitting / receiving unit via the optical fiber 50a. This non-contact sensor 50
The condenser lens 50b located at the lower end of is located above the contact 30 of the vertical surface probe 26 and does not prevent the contact 30 from being inserted into the slit S.

【0041】投受光ユニットは、受光部検出された反射
光の光強度の変化に基づき、後述するスリットSのエッ
ジ位置を検出し、また、演算部によって両エッジ位置の
値の中間値をスリットSの中心位置Aとする演算を行
う。この非接触センサ50は、ヘッド21の移動により
被測定物Wに対しX方向に移動し、Y軸テーブル9の移
動により相対的に被測定物WのY軸方向に移動可能であ
る。
The light projecting / receiving unit detects the edge position of the slit S, which will be described later, based on the change in the light intensity of the reflected light detected by the light receiving unit, and the arithmetic unit calculates the intermediate value of the values of both edge positions. The center position A is calculated. The non-contact sensor 50 can be moved in the X direction with respect to the measured object W by the movement of the head 21, and can be relatively moved in the Y axis direction of the measured object W by the movement of the Y axis table 9.

【0042】次に、上述した構成の三次元測定装置1に
よる被測定物Wの測定方法を、各段階手順を追って説明
する。
Next, a method of measuring the object to be measured W by the three-dimensional measuring apparatus 1 having the above-mentioned configuration will be described in the order of each step.

【0043】なお、測定対象としての被測定物Wは、従
来の技術でも述べた、建築材料などのアルミ型材を成形
させる図6(a)に示すような押出成形用の金型Wで、
図6(b)に示すように水平面WHと、この水平面WH
に対して直角をなす垂直面WVで構成される口金となる
スリットSとを具備した形状とされている。
The object W to be measured is an extrusion mold W for molding an aluminum mold material such as a building material as shown in FIG.
As shown in FIG. 6B, a horizontal plane WH and this horizontal plane WH
It has a shape including a slit S which is a mouthpiece and is composed of a vertical surface WV that is at a right angle to.

【0044】そして、被測定物である金型Wを、この測
定装置1のワークテーブル11上に載置する。
Then, the mold W, which is the object to be measured, is placed on the work table 11 of the measuring apparatus 1.

【0045】また、Y軸テーブル9の移動方向である前
後方向をY軸方向、X軸テーブル16の移動方向である
左右方向をX軸方向、ヘッド21の移動方向である上下
方向をZ軸方向とし、Y軸方向における前方向を+Y方
向,後方向を−Y方向、X軸方向における左方向を+X
方向,右方向を−X方向、Z軸方向における上方向を+
Z方向,下方向を−Z方向、として説明を行う(図1,
図2,図3参照)。
The front-rear direction which is the moving direction of the Y-axis table 9 is the Y-axis direction, the left-right direction which is the moving direction of the X-axis table 16 is the X-axis direction, and the vertical direction which is the moving direction of the head 21 is the Z-axis direction. In the Y-axis direction, the front direction is + Y direction, the rear direction is -Y direction, and the left direction in X-axis direction is + X direction.
Direction, rightward direction is -X direction, upward direction in Z axis direction is +
The Z direction and the downward direction will be described as the −Z direction (FIG. 1,
2 and 3).

【0046】(1)金型Wの水平面WHの水平度の測定
(図7参照) まず、ベッド2A上のモータ10を駆動させ、Y軸テー
ブル9を移動させ、Y軸テーブル9上に固定された金型
Wを、ヘッド底部21aに延設されているセンサ部25
の真下の位置に移動させる。
(1) Measurement of Horizontalness of Horizontal Surface WH of Mold W (See FIG. 7) First, the motor 10 on the bed 2A is driven to move the Y-axis table 9 and fixed on the Y-axis table 9. The metal mold W to the sensor portion 25 extending from the head bottom portion 21a.
Move it to the position just below.

【0047】このとき、センサ部25は、水平面用プロ
ーブ31が、水平面WH直前の位置となるようにスライ
ドレール34にて移動させ(図4中矢線)、締結ネジ3
7にて固定させ、この水平面用プローブ31の接触子先
端面39を垂直面用プローブ26の接触子30より下方
に延出させる(図4中一点鎖線)。
At this time, in the sensor section 25, the horizontal plane probe 31 is moved by the slide rail 34 so as to be positioned immediately before the horizontal plane WH (arrow line in FIG. 4), and the fastening screw 3 is inserted.
Then, the contactor tip surface 39 of the horizontal plane probe 31 is extended below the contactor 30 of the vertical plane probe 26 (one-dot chain line in FIG. 4).

【0048】次に、Y軸テーブル9及びX軸テーブル1
6をそれぞれ駆動し、水平面用プローブ31の先端子3
8を金型Wの計測を行う水平面WHの起点位置の真上に
停止させる(図7(a)中A位置)。なお、このY軸テ
ーブル9及びX軸テーブル16によるプローブ31と金
型Wとの位置合わせは、事前に位置セットして自動的に
各モータ10,17の駆動によって行ってもよく、ま
た、手動操作にて移動を行い位置合わせを行ってもよ
い。
Next, the Y-axis table 9 and the X-axis table 1
6 respectively to drive the front terminals 3 of the horizontal plane probe 31.
8 is stopped right above the starting position of the horizontal plane WH for measuring the mold W (position A in FIG. 7A). The positioning of the probe 31 and the mold W by the Y-axis table 9 and the X-axis table 16 may be performed by setting the positions in advance and automatically driving the motors 10 and 17, or manually. You may move by operation and perform position adjustment.

【0049】次に、ヘッド21を下(−Z)方向に移動
させて、水平面用プローブ31の接触子先端面39を金
型Wの水平面WHに当接させるとともに、接触子38を
やや縮退させて、停止させ、この位置でのベッド2Aを
基準とする縦,横,高さの位置、すなわちX,Y,Zの
各軸方向の三次元座標値を、Y軸テーブル9,X軸テー
ブル16,ヘッド21に配設される各センサにて計測す
るとともに、プローブ31の検出値の高さ方向の値であ
る変位値を0に補正する(図7(a)中B位置)。この
とき、この水平面用プローブ31の検出値である変位値
は、制御部にて図7(b)に示すようにディスプレイに
表示され、接触子38の伸縮状態をレンジ表示するよう
になっている。
Next, the head 21 is moved in the downward (-Z) direction to bring the contactor tip surface 39 of the horizontal surface probe 31 into contact with the horizontal surface WH of the mold W and to slightly retract the contactor 38. Stop, and the vertical, horizontal, and height positions based on the bed 2A at this position, that is, the three-dimensional coordinate values in the X-, Y-, and Z-axis directions are displayed on the Y-axis table 9 and the X-axis table 16. The measurement is performed by each sensor provided in the head 21, and the displacement value, which is the value in the height direction of the detection value of the probe 31, is corrected to 0 (position B in FIG. 7A). At this time, the displacement value which is the detection value of the horizontal plane probe 31 is displayed on the display as shown in FIG. 7B by the control unit, and the expansion / contraction state of the contact 38 is range-displayed. .

【0050】なお、このヘッド21の下降は、接触子3
8が金型Wの水平面WHの1〜2mm上方の位置(図7
(a)中B’位置)となるまで、手動にて移動させても
よく、この位置から各モータ10,22による駆動で接
触子38の当接及び縮退を行わせる手順としてもよい。
The head 21 descends when the contact 3
8 is a position 1 to 2 mm above the horizontal plane WH of the mold W (see FIG. 7).
It may be moved manually until it reaches the (a) middle B ′ position), or the procedure may be such that the contacts 38 are brought into contact with and retracted from this position by driving by the motors 10 and 22.

【0051】次に、手動またはモータ10,17による
駆動によって、Y軸テーブル9および/またはX軸テー
ブル16を移動させ、すなわち水平な一次元または二次
元の方向に移動させ、2点目の位置(図7(a)中C
点)の三次元座標値、及び変位値の各計測を行う。この
とき、Z軸方向の移動を行うヘッド21は移動させず、
接触子38を金型Wの水平面上に接触させた状態で摺動
移動させ、停止した位置の計測を行う。
Next, the Y-axis table 9 and / or the X-axis table 16 is moved manually, or by driving by the motors 10 and 17, that is, in the horizontal one-dimensional or two-dimensional direction to move the second point position. (C in FIG. 7 (a)
Each of the three-dimensional coordinate value of (point) and the displacement value is measured. At this time, the head 21 that moves in the Z-axis direction is not moved,
The contact 38 is slidably moved in a state of being in contact with the horizontal surface of the mold W, and the stopped position is measured.

【0052】次に、再び、手動またはモータ10,17
による駆動によって、Y軸テーブル9および/またはX
軸テーブル16を移動させ、すなわち水平な一次元また
は二次元の方向に移動させ、3点目の位置(図7(a)
中D点)の三次元座標値及び変位値の各計測を行う。こ
のときも前記同様、Z軸方向の移動を行うヘッド21は
移動させず、接触子38を金型Wの水平面WH上に接触
させた状態で摺動移動させ、停止した位置の計測を行
う。
Then, again, manually or with the motors 10, 17
Driven by the Y-axis table 9 and / or X
The axis table 16 is moved, that is, moved in the horizontal one-dimensional or two-dimensional direction, and the position of the third point (Fig. 7 (a)).
The three-dimensional coordinate value and the displacement value of the middle D point) are measured. Also at this time, similarly to the above, the head 21 that moves in the Z-axis direction is not moved, and the contactor 38 is slidably moved in a state of being in contact with the horizontal surface WH of the mold W, and the stopped position is measured.

【0053】また、起点及び2点目と、この3点目と
は、図7(b)に示すように、同一直線上にないような
位置とするとともに、4点目以降を計測する場合もそれ
ぞれが同一直線上とならないように計測を行う。なお、
この計測点数は、3点以上とし、10点以下とする。
Further, as shown in FIG. 7B, the starting point, the second point, and the third point are not on the same straight line, and the fourth and subsequent points may be measured. Measure so that they are not on the same straight line. In addition,
The number of measurement points is 3 or more and 10 or less.

【0054】そして、上記各計測値によって、Y軸テー
ブル9上に固定された金型Wの水平面WHの、ベッド2
Aに対する水平度が算出され、これを補正値とする。こ
の補正値は角度として算出され記憶される。計測後は、
プローブ31をヘッドの移動にて上昇させ、前記起点の
略上方の位置へ移動させる。なお、計測値及び補正値な
どの数値はディスプレイ表示が行われるとともに、計測
点が図形表示されるようになっている。
The bed 2 of the horizontal surface WH of the mold W fixed on the Y-axis table 9 is measured by the above measured values.
The horizontality with respect to A is calculated, and this is used as a correction value. This correction value is calculated and stored as an angle. After measurement,
The probe 31 is moved up by the movement of the head and moved to a position substantially above the starting point. Numerical values such as measurement values and correction values are displayed on the display and measurement points are graphically displayed.

【0055】(2)金型Wの水平面WHの直線度の測定
(図8参照) 次に、水平面用プローブ31を、再び金型Wの水平面W
H上に当接状態となるように移動させる。次に、この水
平面用プローブ31による測定距離,測定ピッチと測定
方向を設定する。この設定は、キーボードなどの入力手
段にて行われ、測定距離は測定する水平面WH上の長さ
であり、測定方向はベッド2Aに対するY軸方向または
X軸方向で+方向か−方向の4種類の方向のいずれか一
方向、すなわち金型Wの水平面WH上をプローブ31が
一直線に移動するように選択する。本実施の形態では+
X方向に設定する例について説明する。
(2) Measurement of the linearity of the horizontal surface WH of the mold W (see FIG. 8) Next, the horizontal plane probe 31 is again attached to the horizontal surface W of the mold W.
It is moved so as to come into contact with H. Next, the measurement distance, measurement pitch, and measurement direction of the horizontal plane probe 31 are set. This setting is performed by input means such as a keyboard, the measurement distance is the length on the horizontal plane WH to be measured, and the measurement direction is four types of + direction or − direction in the Y-axis direction or the X-axis direction with respect to the bed 2A. In any one of the directions, that is, on the horizontal plane WH of the mold W, the probe 31 is selected to move in a straight line. In this embodiment, +
An example of setting in the X direction will be described.

【0056】そして、接触子38をやや縮退させて、こ
の接触子38の伸縮状態がレンジ表示にて、略0の位置
となる変位位置にて停止させ(図8(a)中A点)、こ
の位置の三次元座標値を計測するとともに、この検出値
の変位値を0に補正する。
Then, the contactor 38 is slightly retracted, and the contactor 38 is stopped at the displacement position where the expanded / contracted state of the contactor 38 is approximately 0 in the range display (point A in FIG. 8A). The three-dimensional coordinate value of this position is measured, and the displacement value of this detected value is corrected to zero.

【0057】次に、外部より入力され設定される測定距
離,測定ピッチおよび測定方向により、ヘッド21を移
動させずに、X軸テーブル16を+X方向に移動させ、
所望の距離を水平面用プローブ31を一直線状に移動さ
せて、その距離間の三次元座標値および変位値の計測を
行う。計測される各値は、移動距離間の所定ピッチ毎に
計測が行われ、変位値は金型Wの水平面WHの直線度、
別言するとX軸方向に対するZ軸方向の変位量となる。
Next, the X-axis table 16 is moved in the + X direction without moving the head 21 according to the measuring distance, measuring pitch and measuring direction which are input and set from the outside.
The horizontal plane probe 31 is moved in a straight line over a desired distance, and the three-dimensional coordinate value and the displacement value between the distances are measured. Each measured value is measured at a predetermined pitch between moving distances, and the displacement value is the linearity of the horizontal plane WH of the mold W,
In other words, it is the displacement amount in the Z-axis direction with respect to the X-axis direction.

【0058】計測された値は、数値及び図形として図8
(b)に示すようにディスプレイ表示され、またこれら
測定結果が記憶される。
The measured values are shown as numerical values and figures in FIG.
As shown in (b), it is displayed on the display and these measurement results are stored.

【0059】計測後は、ヘッド21が上昇(+Z方向)
移動を行い、水平面用プローブ31を金型Wから上昇さ
せる(図8(a)中B点及びC点)。
After the measurement, the head 21 moves up (+ Z direction).
By moving, the horizontal plane probe 31 is lifted from the mold W (points B and C in FIG. 8A).

【0060】(3)金型WのスリットSにおける垂直面
WVの直線度の測定 (a)垂直面WVにおける垂直方向の直線度の測定(図
9参照) 次に、金型Wの水平面WHを計測する水平面用プローブ
31を、延出状態から後退させるようにスライドレール
34にて上昇移動させ、最上位の位置で締結ネジ37に
て固定させ、垂直面用プローブ26のみをヘッド21の
底部21aから垂下状態となるように設定する(図4参
照)。
(3) Measurement of the linearity of the vertical surface WV in the slit S of the mold W (a) Measurement of the linearity in the vertical direction on the vertical surface WV (see FIG. 9) Next, the horizontal plane WH of the mold W is measured. The horizontal plane probe 31 to be measured is moved upward by the slide rail 34 so as to be retracted from the extended state and fixed by the fastening screw 37 at the uppermost position, and only the vertical plane probe 26 is fixed to the bottom portion 21a of the head 21. It is set so as to be in a drooping state (see FIG. 4).

【0061】なお、本実施の形態では、測定対象である
金型WのスリットSは、ベッド2Aに対するY軸方向を
長手方向とし、X軸方向を幅方向とされて、Y軸テーブ
ル9上に固定される。
In this embodiment, the slit S of the mold W to be measured has a longitudinal direction in the Y-axis direction with respect to the bed 2A and a width direction in the X-axis direction. Fixed.

【0062】このスリットSの幅は非接触センサ50に
よりエッジ位置および中心位置が検出される。このスリ
ットSの検出時、非接触センサ50がスリットSの外部
にあるか内部に位置しているかによりエッジ及び中心位
置の検出動作が異なる。例えば、非接触センサ50がス
リット50の外部に位置しているときには、図12の概
要図に示すように、ヘッド21は非接触センサ50をス
リットSの外部からエッジに向かって移動させる(X軸
方向)。
The edge position and the center position of the width of the slit S are detected by the non-contact sensor 50. When the slit S is detected, the operation of detecting the edge and the center position differs depending on whether the non-contact sensor 50 is located outside or inside the slit S. For example, when the non-contact sensor 50 is located outside the slit 50, the head 21 moves the non-contact sensor 50 from the outside of the slit S toward the edge as shown in the schematic view of FIG. 12 (X-axis). direction).

【0063】非接触センサ50が、スリットSの一方に
おいての位置からスリットS方向に移動すると、受光
部では反射光の変化(例えばON→OFF)により、こ
の変化した位置で一方のエッジs1を検出する。ヘッド
21はこの検出を受けて停止するが、真のエッジ位置s
1より誤差δ1だけ内方の位置で停止し、ヘッド21
は誤差δ1を含むX座標に位置する。この非接触センサ
50による位置検出精度は、被測定物W上に照射される
測定光のビーム径に影響されるが、この非接触センサ5
0では光ファイバを集光して照射しているので、ビーム
径は極力小径にできる。次に、非接触センサ50は、ス
リットSの他方でもの位置からスリットS方向に移動
され、反射光が同様に変化したときに他方のエッジs2
を検出する。このエッジs2検出時には、真のエッジ位
置s2より誤差δ2だけ内方の位置で停止する。
When the non-contact sensor 50 moves from the position in one of the slits S in the direction of the slit S, the light receiving portion detects one edge s1 at this changed position due to a change in reflected light (for example, ON → OFF). To do. The head 21 stops upon receiving this detection, but the true edge position s
The head 21 is stopped at an inner position by an error δ1 from 1.
Is located at the X coordinate including the error δ1. The accuracy of position detection by the non-contact sensor 50 is affected by the beam diameter of the measurement light with which the object to be measured W is irradiated.
At 0, since the optical fiber is focused and irradiated, the beam diameter can be made as small as possible. Next, the non-contact sensor 50 is moved in the direction of the slit S from the position of the other side of the slit S, and when the reflected light similarly changes, the other edge s2.
Is detected. When this edge s2 is detected, it stops at a position inward of the true edge position s2 by an error δ2.

【0064】これら、誤差δ1,δ2は、いずれもスリ
ットSの中心位置に対し対称な方向(エッジの内側)で
等しく生じるもので、真のエッジ位置s1,s2に対し
誤差δ1,δ2が互いに打ち消し合う形となる。即ち、
非接触センサ50は、いずれのエッジに対しても内側か
ら外側に移動し、ON→OFFの変化で両エッジs1,
s2を検出する構成とされているため、誤差δ1,δ2
が発生しても中心位置に対し対称位置に生じさせること
ができる。
These errors δ1 and δ2 are equal to each other in the direction symmetrical to the center position of the slit S (inside the edge), and the errors δ1 and δ2 cancel each other with respect to the true edge positions s1 and s2. It will fit. That is,
The non-contact sensor 50 moves from the inner side to the outer side with respect to any of the edges, and both edges s1 and
Since the configuration is such that s2 is detected, the errors δ1, δ2
Even if occurs, it can be generated symmetrically with respect to the center position.

【0065】したがって、これら誤差δ1,δ2があっ
ても、前記ヘッド21の停止位置との中間値をその
ままスリットSの中心位置することができる。同計算処
理は、演算部にて例えば、下記数1に示す内容で行われ
れる。予め目盛り付けられた直線スケールのX座標上で
のエッジ位置s2からs1を減算した値(各エッジ位置
s1,s2はそれぞれ誤差δ1,δ2を含む値として)
を2等分した値をエッジ位置s1の値に加える計算処理
を行うのみで簡単にこの中心位置Aを求めることができ
る。
Therefore, even if these errors δ1 and δ2 are present, the intermediate value with respect to the stop position of the head 21 can be directly set to the center position of the slit S. The same calculation process is performed by the arithmetic unit, for example, according to the following expression 1. A value obtained by subtracting s1 from the edge position s2 on the X coordinate of the linear scale graduated in advance (each edge position s1 and s2 is a value including errors δ1 and δ2, respectively)
The center position A can be easily obtained only by performing a calculation process of adding a value obtained by dividing the value of 2 to the value of the edge position s1.

【0066】[0066]

【数1】 (Equation 1)

【0067】また、他の例として同X座標上で検出され
たエッジ位置s1を基準の値0として記憶し、この基準
に対するエッジ位置s2の値を2等分した値をエッジ位
置s1の値に加える計算処理を行っても同様に中心位置
Aを求めることができる。このように算出されたスリッ
トSの中心位置Aは、以下に説明する垂直面用プローブ
26をこのスリットSに挿入するときの基準位置として
記憶される。
As another example, the edge position s1 detected on the same X coordinate is stored as a reference value 0, and a value obtained by dividing the value of the edge position s2 with respect to this reference into two is set as the value of the edge position s1. The center position A can be similarly obtained by performing additional calculation processing. The center position A of the slit S calculated in this manner is stored as a reference position when the vertical plane probe 26 described below is inserted into the slit S.

【0068】一方、スリットS検出時に非接触センサ5
0がスリットSの内部に位置しているときには、図13
の概要図に示すように、ヘッド21は非接触センサ50
をスリットSの内部からエッジに向かって移動させる。
非接触センサ50が、スリットS内に相当するの位置
からエッジ方向に移動すると、受光部では反射光の変化
で一方のエッジs1を検出するが、真のエッジ位置s1
より誤差δ1だけ外方の位置で停止し、ヘッド21は
誤差δ1を含むX座標に位置する。同様に、非接触セン
サ50は、他方でもの位置からエッジs2方向に移動
され、他方のエッジs2の検出時には、真のエッジ位置
s2より誤差δ2だけ外方の位置で停止する。
On the other hand, when the slit S is detected, the non-contact sensor 5
When 0 is located inside the slit S, as shown in FIG.
As shown in the schematic diagram of FIG.
Is moved from the inside of the slit S toward the edge.
When the non-contact sensor 50 moves in the edge direction from the position corresponding to the inside of the slit S, the light receiving unit detects one edge s1 by the change of the reflected light, but the true edge position s1.
The head 21 is stopped at the outer position by the error δ1, and the head 21 is positioned at the X coordinate including the error δ1. Similarly, the non-contact sensor 50 is moved in the direction of the edge s2 from the position of the other edge, and when detecting the other edge s2, the non-contact sensor 50 stops at a position outside the true edge position s2 by an error δ2.

【0069】ここでも、ヘッド21の停止位置の誤差δ
1,δ2は、いずれもスリットSの中心位置に対し対称
な方向(エッジの外側)に生じており、真のエッジ位置
s1,s2に対し誤差δ1,δ2が互いに打ち消し合う
形となるため、これら誤差δ1,δ2があっても演算部
では単純に前記ヘッド21の停止位置との中間位置
をスリットSの中心位置として求めることができる。
Also here, the error δ of the stop position of the head 21
1 and δ2 are generated in a direction symmetrical to the center position of the slit S (outside of the edge), and the errors δ1 and δ2 cancel each other with respect to the true edge positions s1 and s2. Even if there are errors δ1 and δ2, the arithmetic unit can simply determine the intermediate position with respect to the stop position of the head 21 as the center position of the slit S.

【0070】上記説明では、スリットSの両エッジs
1,s2で反射光がON→OFFに変化する構成とした
が、非接触センサ50の検出論理が逆でOFF→ONに
変化する構成であってもよい。この場合であっても誤差
δ1,δ2の発生箇所は、中心位置の対称位置に生じ打
ち消し合う誤差が得られ、正確な中心位置を求めること
ができる。また、各エッジを検出するときの非接触セン
サ50の移動開始位置,はいずれも位置決め精度が
要求されず荒位置でよく、エッジ検出精度に影響を及ぼ
すこともないとともに、からの位置へも荒位置で移
動させればよい。
In the above description, both edges s of the slit S are
Although the reflected light changes from ON to OFF at 1 and s2, the detection logic of the non-contact sensor 50 may be reversed to change from OFF to ON. Even in this case, the positions where the errors δ1 and δ2 occur are generated at symmetrical positions with respect to the center position, and an error that cancels each other is obtained, so that an accurate center position can be obtained. Further, the movement start position of the non-contact sensor 50 at the time of detecting each edge does not require positioning accuracy, and may be a rough position, which does not affect the edge detection accuracy and also moves to a position from. Just move it in position.

【0071】また、いずれも被測定物Wが固定で非接触
センサ50側がX軸方向に移動する構成について説明し
たが、被測定物WのスリットSがベッド2Aに対するY
軸方向が幅方向とされ、X軸方向が長手方向を向いて配
置されたときには、前記ヘッド21及び非接触センサ5
0が固定され、Y軸テーブル9側がY軸方向に移動する
ことにより、同様にスリットSの中心位置を容易に求め
ることができる。
In each case, the object W to be measured is fixed and the non-contact sensor 50 side moves in the X-axis direction, but the slit S of the object W to be measured is Y relative to the bed 2A.
When the axial direction is the width direction and the X-axis direction is the longitudinal direction, the head 21 and the non-contact sensor 5 are arranged.
By fixing 0 and moving the Y-axis table 9 side in the Y-axis direction, the center position of the slit S can be similarly easily obtained.

【0072】上記中心位置Aが求められた後、三次元測
定装置1は、次に、モータ10,17による駆動で、Y
軸テーブル9及びX軸テーブル16をそれぞれ移動さ
せ、垂直面用プローブ26を金型WのスリットSの上方
の前記中心位置に位置させる(図9(a)中A点)。非
接触センサ50と垂直用プローブ26は、X軸方向で間
隔P1(図4参照)だけ離れているが、この間隔P1に
相当するX座標をシフトあるいは加減算しておくだけで
垂直用プローブ26を中心位置Aから挿入させることが
できる。
After the center position A is obtained, the coordinate measuring apparatus 1 is driven by the motors 10 and 17 to move Y.
The axis table 9 and the X-axis table 16 are moved to position the vertical surface probe 26 at the center position above the slit S of the mold W (point A in FIG. 9A). The non-contact sensor 50 and the vertical probe 26 are separated from each other by an interval P1 (see FIG. 4) in the X-axis direction, but the vertical probe 26 can be moved by simply shifting or adding / subtracting the X coordinate corresponding to this interval P1. It can be inserted from the central position A.

【0073】この後、ヘッド21を手動又はモータ22
による駆動にて下(−Z)方向に移動させ、垂直面用プ
ローブ26の接触子30をスリットS内に挿入する(図
9(a)中B点)。このとき、接触子30の高さ位置は
金型Wの水平面WHよりやや下となる互いに対向する垂
直面WVの略中間とさせる。
After that, the head 21 is manually operated or the motor 22 is operated.
The contact 30 of the vertical surface probe 26 is inserted into the slit S by driving the device in the downward (−Z) direction (point B in FIG. 9A). At this time, the height position of the contact 30 is set approximately in the middle of the vertical surfaces WV facing each other, which are slightly below the horizontal surface WH of the mold W.

【0074】次に、垂直面用プローブ26の接触子30
を金型Wの一方の垂直面WVaに当接状態となるように
X軸テーブル16を+X方向に移動させる。次に、この
垂直面用プローブ26の接触子30の接触面29の方向
と、このプローブ26による測定間隔幅(測定ピッチ)
を設定する。この設定は、キーボードなどの入力手段に
て行われる。
Next, the contact 30 of the vertical plane probe 26.
The X-axis table 16 is moved in the + X direction so as to come into contact with one vertical surface WVa of the mold W. Next, the direction of the contact surface 29 of the contact 30 of the vertical surface probe 26 and the measurement interval width (measurement pitch) by the probe 26.
Set. This setting is performed by an input means such as a keyboard.

【0075】次に、X軸テーブル16が移動し、垂直面
用プローブ26の接触子30を、金型Wの垂直面WVa
に当接させるとともに、このフィーラ27が略垂直とな
りプローブ本体28と略真直となる位置までX軸方向に
移動させ、レンジ表示が略0を指し示す位置にて停止さ
せる(図9(a)中C点)。
Next, the X-axis table 16 moves and the contact 30 of the vertical surface probe 26 is moved to the vertical surface WVa of the mold W.
The feeler 27 is moved in the X-axis direction to a position where the feeler 27 is substantially vertical and is substantially straight to the probe main body 28, and the feeler 27 is stopped at a position where the range display indicates substantially 0 (C in FIG. 9A). point).

【0076】このときのフィーラ27は、基部27aの
軸支部分を中心として、垂直面WV方向に押圧付勢され
た状態となっている。また、このときの停止した位置
(C点)の三次元座標値を計測するとともに、プローブ
26の変位値を0に補正する。
At this time, the feeler 27 is in a state of being pressed and urged in the direction of the vertical surface WV about the axially supporting portion of the base portion 27a. Further, the three-dimensional coordinate value of the stopped position (point C) at this time is measured, and the displacement value of the probe 26 is corrected to zero.

【0077】次に、接触子30が金型Wの垂直面WVに
接触した状態で、ヘッド21が下降(−Z方向)し、接
触子30による変位値が大きく変化する点(図9(a)
中D点)を計測開始点と設定し、またこの位置における
三次元座標値を計測する。この変位値が大きく変化する
点は垂直面WVの最下端である。
Next, with the contact 30 in contact with the vertical surface WV of the mold W, the head 21 descends (-Z direction), and the displacement value of the contact 30 greatly changes (see FIG. 9 (a)). )
The middle D point) is set as the measurement start point, and the three-dimensional coordinate value at this position is measured. The point where this displacement value changes greatly is the lowermost end of the vertical surface WV.

【0078】次に、Y軸テーブル9及びX軸テーブル1
6を移動させずに、ヘッド21のみを上昇移動させ、設
定されたピッチ毎に垂直面用プローブ26を垂直な一直
線状に移動させて、計測を行う。計測される値は、各ピ
ッチ毎の三次元座標値とZ軸に対するX軸方向の変位量
であり、この変位量は0に補正された前記停止位置(C
点)に対する垂直面WVの垂直な一直線上の直線度の値
とされ、計測が行われる。そして、垂直面プローブ26
の接触子30が垂直面WVの上端縁を越え、フィーラ2
7が略垂直状態から傾斜状態となった点(図9(a)中
E点)で計測が終了となる。
Next, the Y-axis table 9 and the X-axis table 1
Only the head 21 is moved upward without moving 6 and the vertical plane probe 26 is moved in a vertical straight line at every set pitch to perform measurement. The measured values are the three-dimensional coordinate value for each pitch and the amount of displacement in the X-axis direction with respect to the Z-axis, and this amount of displacement is the stop position (C
The value is the value of the linearity on the straight line perpendicular to the vertical surface WV with respect to the point), and the measurement is performed. Then, the vertical plane probe 26
Contactor 30 of the vertical plane WV is crossed over the upper edge of the feeler 2
The measurement ends at the point where 7 is changed from the substantially vertical state to the inclined state (point E in FIG. 9A).

【0079】計測された値は、数値及び図形として図9
(b)に示すようにディスプレイ表示され、またこれら
測定結果が記憶される。
The measured values are shown as numerical values and figures in FIG.
As shown in (b), it is displayed on the display and these measurement results are stored.

【0080】計測後は、ヘッド21が上昇移動を行い、
垂直面用プローブ26を金型Wから上昇させる(図9
(a)中F点)。
After the measurement, the head 21 moves upward,
The vertical surface probe 26 is lifted from the mold W (FIG. 9).
(A) Medium F point).

【0081】次に、金型Wの水平面WHより上方に位置
(図10(a)中F点)する垂直面用プローブ26は、
基端に配設されている図示しない回転駆動機構により1
80°水平回転し、接触子30の接触面29を逆方向、
すなわち本実施の形態では−X方向に向ける。このと
き、このプローブ26のフィーラ27は本体28に対し
て傾斜していることから、接触子30はこの回転で図中
G点に移動する。
Next, the vertical plane probe 26 located above the horizontal plane WH of the mold W (point F in FIG. 10A) is
1 by a rotary drive mechanism (not shown) provided at the base end
Rotate horizontally by 80 ° and rotate the contact surface 29 of the contact 30 in the opposite direction,
That is, in the present embodiment, it faces in the -X direction. At this time, since the feeler 27 of the probe 26 is inclined with respect to the main body 28, the contact 30 is moved to point G in the figure by this rotation.

【0082】次に、ヘッド21が再び下降して、プロー
ブ26の接触子30を、スリットSの対向する垂直面W
Vの略中間で、金型Wの水平面WHよりやや下となる位
置のスリットS内に挿入させ停止する(図10(a)中
H点)。
Next, the head 21 descends again, and the contact 30 of the probe 26 is moved to the vertical surface W facing the slit S.
At approximately the middle of V, the mold W is inserted into the slit S at a position slightly below the horizontal plane WH and stopped (point H in FIG. 10A).

【0083】次に、垂直面用プローブ26の接触子30
を金型Wの前記一方の垂直面WVaと対向する他方の垂
直面WVbに当接状態となるようにX軸テーブル16を
−X方向に移動させる。
Next, the contact 30 of the vertical plane probe 26.
The X-axis table 16 is moved in the -X direction so as to be in contact with the other vertical surface WVb of the mold W facing the one vertical surface WVa.

【0084】次に、X軸テーブル16が移動し、垂直面
用プローブ26の接触子30を、金型Wの他方の垂直面
WVbに当接させるとともに、このフィーラ27が略垂
直となりプローブ本体28と略真直となる位置まで−X
方向に移動させ、レンジ表示が略0を指し示す位置にて
停止させる(図10(a)中I点)。
Next, the X-axis table 16 moves, the contact 30 of the vertical surface probe 26 is brought into contact with the other vertical surface WVb of the mold W, and the feeler 27 becomes substantially vertical, so that the probe main body 28. To the position where it becomes almost straight -X
Direction and stop at the position where the range display indicates substantially 0 (point I in FIG. 10A).

【0085】このときのフィーラ27は、基部の軸支部
分を中心として、垂直面WVb方向に押圧付勢された状
態となっている。また、このときの停止した位置(I
点)の三次元座標値を計測するとともに、プローブ26
の変位値を0に補正する。
At this time, the feeler 27 is in a state of being pressed and biased in the direction of the vertical surface WVb about the axially supporting portion of the base. At this time, the stopped position (I
3D coordinate value of the point) and the probe 26
The displacement value of is corrected to 0.

【0086】次に、接触子30が金型Wの垂直面WVb
に接触した状態で、ヘッド21が下降して、フィーラ2
7による変位値が大きく変化する点(図10(a)中J
点)を計測開始点と設定し、またこの位置における三次
元座標値を計測する。この変位値が大きく変化する点は
垂直面WVbの最下端である。
Next, the contact 30 is the vertical surface WVb of the mold W.
Head 21 descends in contact with
The point where the displacement value due to 7 changes significantly (J in Fig. 10 (a))
Point) is set as the measurement start point, and the three-dimensional coordinate value at this position is measured. The point where this displacement value changes greatly is the lowermost end of the vertical surface WVb.

【0087】次に、Y軸テーブル9及びX軸テーブル1
6を移動させずに、ヘッド21のみを上昇移動させ、設
定されたピッチ毎に垂直面用プローブ26を垂直な一直
線状に移動させて、計測を行う。
Next, the Y-axis table 9 and the X-axis table 1
Only the head 21 is moved upward without moving 6 and the vertical plane probe 26 is moved in a vertical straight line at every set pitch to perform measurement.

【0088】計測される値は、各ピッチ毎の三次元座標
軸とZ軸に対するX軸方向の変位量であり、この変位量
は0に補正された前記停止位置(I点)に対する金型W
の垂直面WVbの垂直な一直線上の直線度の値とされ、
計測が行われる。そして、垂直面プローブ26の接触子
30が垂直面WVの上端縁を越え、フィーラ27が略垂
直状態から傾斜状態となった点(図10(a)中K点)
で計測が終了となる。
The measured value is the amount of displacement in the X-axis direction with respect to the three-dimensional coordinate axis and the Z-axis for each pitch, and this amount of displacement is the mold W for the stop position (point I) corrected to zero.
Is the value of the linearity on the vertical straight line of the vertical surface WVb of
Measurement is performed. Then, the contact 30 of the vertical surface probe 26 crosses over the upper edge of the vertical surface WV, and the feeler 27 changes from the substantially vertical state to the inclined state (point K in FIG. 10A).
The measurement ends with.

【0089】計測された値は、数値及び図形として図1
0(b)に示すようにディスプレイ表示され、またこれ
ら測定結果が記憶される。
The measured values are shown as numerical values and figures in FIG.
The display is displayed as shown in 0 (b), and these measurement results are stored.

【0090】計測後は、ヘッド21が上昇移動を行い、
垂直面用プローブ26を金型Wから上昇させる(図10
(a)中L点)。
After the measurement, the head 21 moves upward,
The vertical surface probe 26 is lifted from the mold W (FIG. 10).
(A) L point in the middle).

【0091】(b)垂直面WVにおける水平方向の直線
度の測定(図11参照) 次に、手動操作又は自動(モータ10,17による)駆
動で、Y軸テーブル9及びX軸テーブル16を移動さ
せ、垂直面用プローブ26を金型WのスリットSの上方
に位置させる。この移動位置は、前記非接触センサ50
で得られた中心位置Aである。次に、ヘッド21を手動
又はモータ22による駆動にて下(−Z)方向に移動さ
せ、垂直面用プローブ26の接触子30をスリットS内
の所望の測定深さに挿入する(図11(a)中B点)。
なお、接触子30の接触面29の向きは、前述した垂直
面WVにおける垂直方向の直線度の測定時の初期の状
態、すなわちスリットSの一方の垂直面WVa側(+X
方向)に向くように設定される。
(B) Measurement of horizontal straightness on the vertical surface WV (see FIG. 11) Next, the Y-axis table 9 and the X-axis table 16 are moved by manual operation or automatic drive (by the motors 10 and 17). Then, the vertical surface probe 26 is positioned above the slit S of the mold W. This moving position is determined by the non-contact sensor 50.
It is the center position A obtained in. Next, the head 21 is moved in the downward (-Z) direction manually or by driving with the motor 22, and the contact 30 of the vertical surface probe 26 is inserted into the slit S at a desired measurement depth (Fig. 11 ( a) Medium B point).
The orientation of the contact surface 29 of the contact 30 is in the initial state when the vertical straightness of the vertical surface WV is measured, that is, on one vertical surface WVa side of the slit S (+ X).
Direction) is set.

【0092】次に、この垂直面用プローブ26の接触子
30の接触面29の方向と、このプローブ26による測
定距離、プローブの移動方向、及び測定ピッチ幅を設定
する。この設定は、キーボードなどの入力手段にて行わ
れる。なお、この実施の形態の場合、プローブ26の移
動方向は、ベッド2Aに対する−Y方向とされる。
Next, the direction of the contact surface 29 of the contact 30 of the vertical surface probe 26, the measurement distance by the probe 26, the moving direction of the probe, and the measurement pitch width are set. This setting is performed by an input means such as a keyboard. In the case of this embodiment, the moving direction of the probe 26 is the −Y direction with respect to the bed 2A.

【0093】次に、X軸テーブル16が移動し、垂直面
用プローブ26の接触子30を、金型Wの垂直面WVに
当接させるとともに、このフィーラ27が略垂直となり
プローブ本体28と略真直となる位置まで+X方向に移
動させ、レンジ表示が略0を指し示す位置にて停止さ
せ、この点を起点とする(図11(a)中C点)。
Next, the X-axis table 16 is moved to bring the contact 30 of the vertical surface probe 26 into contact with the vertical surface WV of the mold W, and the feeler 27 becomes substantially vertical and the probe main body 28 becomes substantially vertical. It is moved to the straight position in the + X direction, stopped at the position where the range display indicates substantially 0, and this point is set as the starting point (point C in FIG. 11A).

【0094】このときのフィーラ27は、基部27aの
軸支部分を中心として、垂直面WV方向に押圧付勢され
る。また、このときの停止した位置(C点)の三次元座
標値を計測するとともに、プローブ26の変位値を0に
補正する。
At this time, the feeler 27 is pressed and biased in the direction of the vertical surface WV about the pivotal support portion of the base portion 27a. Further, the three-dimensional coordinate value of the stopped position (point C) at this time is measured, and the displacement value of the probe 26 is corrected to zero.

【0095】次に、接触子30が金型Wの垂直面WVに
接触した状態で、ヘッド21及びX軸テーブル16を移
動させずに、Y軸テーブル9のみを移動させ、設定され
たピッチ毎に垂直面用プローブ26を平行で真直な一直
線状に−Y方向に移動させて、計測を行う。
Next, with the contact 30 in contact with the vertical surface WV of the mold W, the head 21 and the X-axis table 16 are not moved, and only the Y-axis table 9 is moved. Then, the vertical surface probe 26 is moved in parallel in a straight line in the -Y direction to perform measurement.

【0096】計測される値は、各ピッチ毎の三次元座標
値とY軸に対するX軸方向の変位量であり、この変位量
は0に補正された起点(C点)に対する金型Wの垂直面
WVの水平な一直線上の直線度の値とされ、計測が行わ
れる。そして、垂直面用プローブ26の接触子30が設
定された測定距離に達した時点(図11(b)中D点)
で、計測が終了となる。
The measured values are the three-dimensional coordinate value for each pitch and the amount of displacement in the X-axis direction with respect to the Y-axis. This amount of displacement is perpendicular to the starting point (point C) corrected to 0 The value is taken as the linearity value on the horizontal straight line of the surface WV, and the measurement is performed. Then, when the contact 30 of the vertical surface probe 26 reaches the set measurement distance (point D in FIG. 11B).
Then, the measurement is completed.

【0097】計測された値は、数値及び図形として図1
1(c)に示すようにディスプレイ表示され、またこれ
ら測定結果が記憶される。
The measured values are shown as numerical values and figures in FIG.
Displayed as shown in FIG. 1 (c), and these measurement results are stored.

【0098】計測後は、X軸テーブル16が−X方向に
移動を行い、垂直面用プローブ26を金型Wの垂直面W
Vから離脱させ(図11(b)中E点)、また、ヘッド
21が上昇移動してスリットS内から上昇させる。
After the measurement, the X-axis table 16 is moved in the -X direction to move the vertical surface probe 26 to the vertical surface W of the mold W.
The head 21 is separated from V (point E in FIG. 11B), and the head 21 is moved upward so as to be lifted from within the slit S.

【0099】(4)各計測値の補正 次に、前述した(2),(3)(a),(3)(b)の
手順により得られた各直線度の測定値を、前記(1)の
手順により得られた補正値にて補正が行われ、ベッド2
Aに対して固定されている金型Wの固定状態の誤差を除
いた実際の金型Wの各面における各直線度を算出する。
(4) Correction of each measured value Next, the measured value of each linearity obtained by the procedure of (2), (3) (a), (3) and (b) described above, ) Is corrected by the correction value obtained by the procedure
Each straightness on each surface of the actual mold W is calculated by removing the error of the fixed state of the mold W fixed with respect to A.

【0100】そして、ディスプレイ画面上に、その形状
を表示し、または数値にて表示し、三次元形状の計測結
果が得られる。
Then, the shape or numerical value is displayed on the display screen, and the measurement result of the three-dimensional shape is obtained.

【0101】従ってこのように構成された三次元測定方
法及びその装置1では、微小な隙間であるスリットSが
形成されている被測定物としての金型Wの形状を測定す
る際に、プローブ26,31が配設されるヘッド21、
ヘッド21が設けられるX軸テーブル16、X軸テーブ
ル16が設けられるY軸テーブル9の各々が、ベッド2
Aに対して、個別に直線移動するように、すなわちプロ
ーブ26,31にて計測が行われる際には、一次元的に
プローブ26,31を直線移動させて計測するので、こ
のプローブ26,31を移動させる1つの駆動部分以外
の影響は受けず、このプローブ26,31の精度を保ち
ながら計測が行えるので、正確な結果を得ることができ
る。
Therefore, in the three-dimensional measuring method and apparatus 1 thus constructed, the probe 26 is used when measuring the shape of the mold W as the object to be measured in which the slit S which is a minute gap is formed. , 31 on which the heads 31 are arranged,
Each of the X-axis table 16 provided with the head 21 and the Y-axis table 9 provided with the X-axis table 16 is the bed 2
Since the probes 26 and 31 are linearly moved in a one-dimensional manner when the measurement is performed by the probes 26 and 31 such that the probes 26 and 31 are individually moved linearly with respect to A, the probes 26 and 31 are measured. Since the measurement can be performed while the accuracy of the probes 26 and 31 is maintained without being affected by other than the one driving portion that moves the probe, accurate results can be obtained.

【0102】また、各駆動部分を同時に駆動させること
がないことから、製作組立時やメンテナンス時の調整が
各部において精度を保つよう調整すればよいので、作業
が簡単になり、構成として簡素であることから、装置全
体として廉価に製作が行える。
Further, since the respective driving parts are not driven at the same time, the adjustment at the time of manufacturing and assembling or the maintenance can be adjusted so as to maintain accuracy in each part, so that the work is simplified and the structure is simple. Therefore, the entire device can be manufactured at low cost.

【0103】さらに、従来の測定方法と異なって計測す
る面(WH,WV)の任意の一直線を連続して計測する
ため、プローブ移動時の誤差が発生せず、また、基準と
なる測定対象の水平面WHの水平度を計測し、補正して
被測定物Wの形状を算出するので、より信頼性の高い測
定結果を得ることができる。
Further, unlike the conventional measuring method, since an arbitrary straight line on the surface (WH, WV) to be measured is continuously measured, no error occurs during probe movement, and the reference measurement target object is not generated. Since the horizontality of the horizontal plane WH is measured and corrected to calculate the shape of the measured object W, it is possible to obtain a more reliable measurement result.

【0104】また、垂直面用プローブ26のフィーラ2
7の先端部30の形状を、従来に比べて接触する面29
のみが凸球面形状とされるとともに、接触時に大きな衝
撃の加わらない計測方法であることから小型な形状とで
きるので、微小な隙間である押出成形用の金型Wのスリ
ットSなどに対しても十分に対応でき、これにより、こ
のスリットS内の面形状を計測することが可能となり、
また接触による計測であることから計測値の信頼性が向
上する。
Further, the feeler 2 of the vertical plane probe 26
The shape of the tip portion 30 of 7 is a surface 29 that contacts as compared with the conventional case.
Since only the convex spherical surface is used and the measuring method is such that a large impact is not applied at the time of contact, it is possible to make the shape small, so that the slit S of the die W for extrusion molding, which is a minute gap, can be formed. It is possible to sufficiently deal with this, and thereby, it becomes possible to measure the surface shape in the slit S,
Moreover, since the measurement is performed by contact, the reliability of the measured value is improved.

【0105】なお、上述した実施の形態では、被測定物
である金型WのY軸テーブル9への固定状態を、スリッ
トSの長手方向をY軸方向、幅方向をX軸方向とし、こ
の状態のスリットSの各面の測定手順について述べた
が、スリットSの長手方向及び幅方向は、この状態に限
ることがなく、長手方向をX軸方向、幅方向をY軸方向
とした場合、その水平面,垂直面の測定手順において、
Y軸テーブル9及びX軸テーブル16の移動方向など
は、このスリットSに応じて変更される。
In the above-described embodiment, the fixed state of the mold W as the object to be measured on the Y-axis table 9 is such that the longitudinal direction of the slit S is the Y-axis direction and the width direction is the X-axis direction. Although the measurement procedure of each surface of the slit S in the state is described, the longitudinal direction and the width direction of the slit S are not limited to this state, and when the longitudinal direction is the X axis direction and the width direction is the Y axis direction, In the horizontal and vertical measurement procedure,
The movement directions of the Y-axis table 9 and the X-axis table 16 are changed according to the slit S.

【0106】また、金型Wなどの被測定物をより厳密な
三次元形状で求める場合は、上述した手順をあらゆる方
向にて行うことで得ることが可能である。
When the object to be measured such as the mold W is obtained in a more strict three-dimensional shape, it can be obtained by performing the above-mentioned procedure in all directions.

【0107】また、上記実施の形態で説明した非接触セ
ンサ50は、スリットS等の凹部のエッジ位置及び中心
位置を検出する構成について説明したが、この非接触セ
ンサ50は、他に凸部を測定する構成とすることもでき
る。例えば、図14(a),(b)の概要図に示すよう
に、被測定物Wの凸部Wpのエッジ及び中心位置を同様
に検出することができる。即ち、同図(a)に示すよう
にこの凸部Wpの両側では、それぞれ凸部Wpに対して
外側から内側にかけて非接触センサ50を移動させ、あ
るいは同図(b)に示すように、凸部Wpに対して内側
から外側にかけて非接触センサ50を移動させることに
より、いずれにおいても誤差が発生しても発生箇所が中
心位置の対称位置であるから、この中心位置を正確に求
めることができるようになる。
Further, although the non-contact sensor 50 described in the above embodiment has been described as having a structure for detecting the edge position and the center position of the concave portion such as the slit S, the non-contact sensor 50 has other convex portions. It may be configured to measure. For example, as shown in the schematic diagrams of FIGS. 14A and 14B, the edge and the center position of the convex portion Wp of the measured object W can be similarly detected. That is, as shown in FIG. 7A, the non-contact sensor 50 is moved from the outer side to the inner side of the convex portion Wp on both sides of the convex portion Wp, or as shown in FIG. By moving the non-contact sensor 50 from the inner side to the outer side with respect to the portion Wp, even if an error occurs in any of them, the occurrence position is a symmetrical position with respect to the center position, so that the center position can be accurately obtained. Like

【0108】上記非接触センサ50が設けられた中心位
置検出装置は、三次元測定装置1に適用するに限らず、
単独でスリットや凸部の中心位置を検出したり、他の加
工装置等に組み込み加工治具の移動位置を求める構成と
することができる。
The center position detecting device provided with the non-contact sensor 50 is not limited to being applied to the three-dimensional measuring device 1,
It is possible to independently detect the center positions of the slits and the convex portions and to obtain the moving position of the processing jig incorporated in another processing device or the like.

【0109】[0109]

【発明の効果】以上説明したように本発明による中心位
置検出方法及びその装置によれば、被測定物のスリット
等の凹部は、非接触センサがこの凹部を横ぎるように移
動し、両エッジ位置を検出する。この両エッジ位置は、
凹部の外部位置から内部位置方向に向けて検出されるた
め、誤差が生じてもいずれも凹部の中心位置に対し対称
位置に現れることとなり、誤差同士が互いにこの誤差を
打ち消し合うため、この誤差を含めた値の中間値を算出
するだけでスリットの中心位置を正確に求めることがで
きるようになり、簡単な構成で高精度にスリットの中心
位置を検出することができるようになる。上記非接触セ
ンサは、被測定物の凹部の内部位置から外部位置方向に
向けて検出する構成としたり、凸部を検出する場合に
も、同様に高精度な中心位置の検出が行うことができ
る。
As described above, according to the center position detecting method and the apparatus therefor according to the present invention, the concave portion such as the slit of the object to be measured is moved so that the non-contact sensor crosses the concave portion, and both edges are moved. Detect the position. Both edge positions are
Since the error is detected from the outer position of the recess toward the inner position, any error will appear symmetrically with respect to the center position of the recess, and the errors will cancel each other out. The center position of the slit can be accurately obtained only by calculating the intermediate value of the included values, and the center position of the slit can be detected with high accuracy with a simple configuration. The non-contact sensor is configured to detect from the inner position of the concave portion of the object to be measured toward the outer position, and also when detecting the convex portion, similarly highly accurate detection of the center position can be performed. .

【0110】また、被測定物の凹部が微小なスリットで
ある場合には、このスリットの中心位置を正確に求める
ことができるので、このスリット面の状態を接触プロー
ブで測定する場合には、スリットに対する接触プローブ
の挿入位置を正確化できるため、接触プローブの破損等
を防止することができる。
When the concave portion of the object to be measured is a minute slit, the center position of this slit can be accurately obtained. Therefore, when measuring the state of this slit surface with a contact probe, Since the insertion position of the contact probe with respect to can be made precise, damage to the contact probe or the like can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の中心位置検出装置が適用される装置の
一実施の形態を示す概略斜視図
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of a device to which a center position detecting device of the present invention is applied.

【図2】同実施の形態によるY軸テーブルの側断面図FIG. 2 is a side sectional view of the Y-axis table according to the same embodiment.

【図3】同実施の形態によるX軸テーブル及びヘッドの
正面図
FIG. 3 is a front view of an X-axis table and a head according to the same embodiment.

【図4】同実施の形態による垂直面用プローブ、水平面
用プローブ、非接触センサの正面図
FIG. 4 is a front view of a vertical plane probe, a horizontal plane probe, and a non-contact sensor according to the same embodiment.

【図5】(a)同実施の形態による垂直面用プローブの
先端形状を示す側面図 (b)同正面図
5A is a side view showing the tip shape of the vertical plane probe according to the embodiment, and FIG.

【図6】(a)本発明の装置で計測される被測定物(金
型)の概略斜視図 (b)同側断面図
FIG. 6A is a schematic perspective view of an object to be measured (mold) measured by the apparatus of the present invention. FIG.

【図7】(a)本発明の装置による被測定物の水平面の
水平度の測定手順を示す概略側断面図 (b)同表示画面の図
FIG. 7 (a) is a schematic side sectional view showing the procedure for measuring the horizontalness of the horizontal plane of the object to be measured by the device of the present invention.

【図8】(a)同装置による被測定物の水平面の直線度
の測定手順を示す概略側断面図
FIG. 8 (a) is a schematic side sectional view showing the procedure for measuring the linearity of the horizontal plane of the object to be measured by the same device.

【図9】(a)同装置による被測定物のスリットにおけ
る垂直面の垂直方向の直線度の測定手順を示す概略側断
面図 (b)同表示画面の図
FIG. 9 (a) is a schematic side sectional view showing a measuring procedure of vertical straightness of a vertical surface in a slit of an object to be measured by the same device.

【図10】(a)同装置による被測定物のスリットにお
ける垂直面の垂直方向の直線度の測定手順を示す概略側
断面図 (b)同表示画面の図
FIG. 10 (a) is a schematic side sectional view showing the procedure for measuring the linearity in the vertical direction of the vertical surface in the slit of the object to be measured by the same device.

【図11】(a)同装置による被測定物のスリットにお
ける垂直面の水平方向の直線度の測定手順を示す概略側
断面図 (b)同平面図 (c)同表示画面の図
FIG. 11 (a) is a schematic side sectional view showing a procedure for measuring the horizontal straightness of a vertical surface in a slit of an object to be measured by the same device, (b) the same plan view, and (c) the same display screen.

【図12】本発明の中心位置検出装置によるスリットの
中心位置検出の一動作例を示す概要図
FIG. 12 is a schematic diagram showing an operation example of detecting the center position of a slit by the center position detecting device of the present invention.

【図13】本発明の中心位置検出装置によるスリットの
中心位置検出の他の動作例を示す概要図
FIG. 13 is a schematic view showing another operation example of detecting the center position of a slit by the center position detecting device of the present invention.

【図14】(a)本発明の中心位置検出装置による凸部
の中心位置検出の一動作例を示す概要図 (b)本発明の中心位置検出装置による凸部の中心位置
検出の他の動作例を示す概要図
FIG. 14A is a schematic view showing an example of the operation of detecting the central position of a convex portion by the central position detecting device of the present invention. FIG. 14B is another operation of detecting the central position of the convex portion by the central position detecting device of the present invention. Schematic diagram showing an example

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…三次元測定装置 2…基台 2A…ベッド 9…Y軸テーブル 16…X軸テーブル 21…ヘッド 21a…底部 26…垂直面用プローブ 31…水平面用プローブ 50…非接触センサ(エッジ測定手段) W…被測定物(金型) Wp…凸部 S…スリット(凹部) s1,s2…エッジ(エッジ位置) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Three-dimensional measuring device 2 ... Base 2A ... Bed 9 ... Y-axis table 16 ... X-axis table 21 ... Head 21a ... Bottom part 26 ... Vertical surface probe 31 ... Horizontal surface probe 50 ... Non-contact sensor (edge measuring means) W ... Object to be measured (mold) Wp ... Convex portion S ... Slit (concave portion) s1, s2 ... Edge (edge position)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩切 利彦 東京都大田区蒲田本町1−9−3 株式会 社新潟鉄工所エンジニアリングセンター内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshihiko Iwakiri 1-9-3 Kamatahonmachi, Ota-ku, Tokyo Incorporated Niigata Iron Works Engineering Center

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測定物に形成されたスリット等凹部の
両エッジ同士間の中心位置を求める中心位置検出方法に
おいて、 該被測定物の凹部の一方のエッジ外部位置から凹部内部
方向にエッジ測定手段を移動させて該一方のエッジ位置
を検出した後、 該被測定物の凹部の他方のエッジ外部位置から凹部内部
方向にエッジ測定手段を移動させて該他方のエッジ位置
を検出した後、 これら一方、及び他方のエッジ位置の値の中間値を凹部
の中心位置として求めることを特徴とする中心位置検出
方法。
1. A center position detecting method for determining a center position between both edges of a concave portion such as a slit formed in an object to be measured, wherein an edge measurement is performed from an outer position of one edge of the concave portion of the object to an inner part of the concave portion. After moving the means to detect the one edge position, after moving the edge measuring means from the outside position of the other edge of the recess of the object to be measured to the inside of the recess to detect the other edge position, A center position detecting method, characterized in that an intermediate value of the values of one and the other edge positions is obtained as the center position of the recess.
【請求項2】 被測定物に形成されたスリット等凹部の
両エッジ同士間の中心位置を求める中心位置検出方法に
おいて、 該被測定物の凹部内部位置から一方のエッジ外部方向に
エッジ測定手段を移動させて該一方のエッジ位置を検出
した後、 該被測定物の凹部内部位置から他方のエッジ外部方向に
エッジ測定手段を移動させて該他方のエッジ位置を検出
した後、 これら一方、及び他方のエッジ位置の値の中間値を凹部
の中心位置として求めることを特徴とする中心位置検出
方法。
2. A center position detecting method for obtaining a center position between both edges of a concave portion such as a slit formed in an object to be measured, wherein an edge measuring means is provided from an inside position of the concave portion of the object to be measured to an outside direction of one edge. After moving the edge position to detect the one edge position, the edge measuring means is moved from the inside position of the concave portion of the object to be measured to the outside direction of the other edge, and the other edge position is detected. A center position detecting method, wherein an intermediate value of the edge position values is obtained as the center position of the recess.
【請求項3】 前記被測定物には凹部に代えて凸部が形
成され、前記エッジ測定手段は該凸部の両エッジ位置を
検出し、両エッジ位置の値の中間値を該凸部の中心位置
として求める構成とされた請求項1又は請求項2記載の
中心位置検出方法。
3. The object to be measured is formed with a convex portion instead of the concave portion, and the edge measuring means detects both edge positions of the convex portion, and determines an intermediate value of the values of both edge positions of the convex portion. The center position detecting method according to claim 1 or 2, wherein the center position is obtained as a center position.
【請求項4】 凹部あるいは凸部が形成された被測定物
が載置される基台上のベッドと、 該ベッドに対して水平方向に移動自在であり、被測定物
の前記凹部あるいは凸部の両エッジ位置を検出する非接
触センサと、 該非接触センサが検出する両エッジ位置の値の中間値を
凹部あるいは凸部の中心位置として求める演算部と、を
具備することを特徴とする中心位置検出装置。
4. A bed on a base on which an object to be measured having a concave portion or a convex portion is placed, and the concave portion or the convex portion of the object to be measured, which is movable in the horizontal direction with respect to the bed. A non-contact sensor that detects both edge positions of the center position, and a calculation unit that determines an intermediate value of the values of the both edge positions detected by the non-contact sensor as the center position of the concave or convex portion. Detection device.
【請求項5】 前記非接触センサは、前記ベッドに対し
て水平方向及び上下方向に移動自在なヘッドに設けら
れ、 該ヘッドには、前記凹部の両エッジ面に接触して該エッ
ジ面の状態を測定する接触プローブが設けられ、 該接触プローブは、前記演算部で求められた中心位置か
ら凹部内に挿入される構成である請求項4記載の中心位
置検出装置。
5. The non-contact sensor is provided on a head that is movable in the horizontal direction and the vertical direction with respect to the bed, and the head is in contact with both edge surfaces of the concave portion and is in a state of the edge surface. 5. The center position detecting device according to claim 4, further comprising a contact probe for measuring the position of the contact probe, the contact probe being inserted into the recess from the center position determined by the calculation unit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006126069A (en) * 2004-10-29 2006-05-18 Mitsutoyo Corp Travel apparatus and shape measuring device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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