JPH1172351A - 測定機における検出器の感度校正方法 - Google Patents
測定機における検出器の感度校正方法Info
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- JPH1172351A JPH1172351A JP17754898A JP17754898A JPH1172351A JP H1172351 A JPH1172351 A JP H1172351A JP 17754898 A JP17754898 A JP 17754898A JP 17754898 A JP17754898 A JP 17754898A JP H1172351 A JPH1172351 A JP H1172351A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被測定物の対向位置を計測するための第１お
よび第２検出器の感度校正を容易にかつ高精度に行える
ような、測定機における検出器の感度校正方法を提供す
る。 【解決手段】 第１、第２の基準ゲージブロックＷ１、
Ｗ２の上面を上側検出器１０で測定し、これら第１、第
２の基準ゲージブロックＷ１、Ｗ２のいずれかと第３の
基準ゲージブロックＷ３の下面を下側検出器２０で計測
してそれぞれの計測値を、上側検出器１０および下側検
出器２０の感度を校正するための感度係数を所定の数式
に当てはめて求める作業を３回繰り返し、それぞれの値
を上下検出器１０、２０の個別に更新する測定機におけ
る検出器の感度校正方法とした。
よび第２検出器の感度校正を容易にかつ高精度に行える
ような、測定機における検出器の感度校正方法を提供す
る。 【解決手段】 第１、第２の基準ゲージブロックＷ１、
Ｗ２の上面を上側検出器１０で測定し、これら第１、第
２の基準ゲージブロックＷ１、Ｗ２のいずれかと第３の
基準ゲージブロックＷ３の下面を下側検出器２０で計測
してそれぞれの計測値を、上側検出器１０および下側検
出器２０の感度を校正するための感度係数を所定の数式
に当てはめて求める作業を３回繰り返し、それぞれの値
を上下検出器１０、２０の個別に更新する測定機におけ
る検出器の感度校正方法とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、測定機における検
出器の感度校正方法に関し、ゲージブロック等の被測定
物を検査する測定機に含まれる検出器の感度を校正する
ためのものである。
出器の感度校正方法に関し、ゲージブロック等の被測定
物を検査する測定機に含まれる検出器の感度を校正する
ためのものである。
【０００２】
（ゲージブロック等の測定機）本発明の分野における一
般的な測定機は、比較測定法つまりマスターとなる被測
定物で基準値を取得した後、寸法を確認すべき被測定物
の測定を行って各被測定物の寸法を確認するものであ
る。このような測定機は、複数の被測定物を順次計測す
るために、例えばテーブル上にホルダ等を介して被測定
物を送る。そして、送られた被測定物に対して検出器の
スピンドルを検出方向（スピンドルの軸線方向、Ｚ軸方
向）に移動させ、このスピンドルの先端の測定子を被測
定物に当接させ、この測定子の先端のテーブル上面から
の変位（距離、高さ）を検出するようになっている。
般的な測定機は、比較測定法つまりマスターとなる被測
定物で基準値を取得した後、寸法を確認すべき被測定物
の測定を行って各被測定物の寸法を確認するものであ
る。このような測定機は、複数の被測定物を順次計測す
るために、例えばテーブル上にホルダ等を介して被測定
物を送る。そして、送られた被測定物に対して検出器の
スピンドルを検出方向（スピンドルの軸線方向、Ｚ軸方
向）に移動させ、このスピンドルの先端の測定子を被測
定物に当接させ、この測定子の先端のテーブル上面から
の変位（距離、高さ）を検出するようになっている。
【０００３】このような測定機で計測される被測定物
は、テーブル上での高さ寸法の高い（厚みが大きい）も
のばかりでなく低い（薄い）ものもあり、この薄い被測
定物の中には、例えば上側へ反っているものもある。そ
して、このような被測定物の測定では、この反りにより
本来テーブルに密接すべき下面が浮いてしまう等して測
定誤差を生じてしまい、高精度な測定を行えないという
問題がある。
は、テーブル上での高さ寸法の高い（厚みが大きい）も
のばかりでなく低い（薄い）ものもあり、この薄い被測
定物の中には、例えば上側へ反っているものもある。そ
して、このような被測定物の測定では、この反りにより
本来テーブルに密接すべき下面が浮いてしまう等して測
定誤差を生じてしまい、高精度な測定を行えないという
問題がある。
【０００４】（対向した検出器をもつ測定機）そこで、
このような測定誤差を防ぐため、従来から、特に精密な
測定を行う測定機において、前述した上側検出器（第１
検出器）の他に、テーブルの内部に上向きの測定子を備
えた検出器（第２検出器）を設け、被測定物の上下両側
に測定子を当てて測定を行う方法が開発されている。こ
のような上下から測定する方法では、例え被測定物の下
面がテーブルから浮いていても、この下面の位置を測定
するため、前述のような誤差が生じないようにできる。
このような対向する２つの検出器を用いる測定機として
は、横方向に対向する一対の検出器を用い、被測定物の
幅寸法を計測するものもある。
このような測定誤差を防ぐため、従来から、特に精密な
測定を行う測定機において、前述した上側検出器（第１
検出器）の他に、テーブルの内部に上向きの測定子を備
えた検出器（第２検出器）を設け、被測定物の上下両側
に測定子を当てて測定を行う方法が開発されている。こ
のような上下から測定する方法では、例え被測定物の下
面がテーブルから浮いていても、この下面の位置を測定
するため、前述のような誤差が生じないようにできる。
このような対向する２つの検出器を用いる測定機として
は、横方向に対向する一対の検出器を用い、被測定物の
幅寸法を計測するものもある。
【０００５】
（対向する検出器をもつ測定機の問題）ところで、前述
のような測定機に用いられる検出器は、スピンドル等が
高精度に仕上げられていることが望まれるが、わずかな
誤差が生じることはやむを得ず、上下の検出器のそれぞ
れが固有の誤差を有している。当然のように、測定機の
精度を確保するために、各検出器の感度校正が行なわれ
る。しかし、前述した上下から測定する方法における感
度校正は、現状では上下両方の検出器で計測した値の合
成値に基づいて行われており、測定機に現れる誤差が上
下いずれの検出器のもつ誤差に起因するものであるか不
明である。このため、誤差があることが認められたとし
ても、その誤差への対応として何れの検出器の感度を校
正すればよいかを判断することが困難であり、高精度な
校正ができないという問題がある。そして、単に何れの
側の検出器の誤差かを判別するためだけに、例えば何回
もの測定を繰り返して、その結果を確認するという作業
が必要だったりする。正確な感度校正はその後更に繰り
返さなくてはならないという問題がある。
のような測定機に用いられる検出器は、スピンドル等が
高精度に仕上げられていることが望まれるが、わずかな
誤差が生じることはやむを得ず、上下の検出器のそれぞ
れが固有の誤差を有している。当然のように、測定機の
精度を確保するために、各検出器の感度校正が行なわれ
る。しかし、前述した上下から測定する方法における感
度校正は、現状では上下両方の検出器で計測した値の合
成値に基づいて行われており、測定機に現れる誤差が上
下いずれの検出器のもつ誤差に起因するものであるか不
明である。このため、誤差があることが認められたとし
ても、その誤差への対応として何れの検出器の感度を校
正すればよいかを判断することが困難であり、高精度な
校正ができないという問題がある。そして、単に何れの
側の検出器の誤差かを判別するためだけに、例えば何回
もの測定を繰り返して、その結果を確認するという作業
が必要だったりする。正確な感度校正はその後更に繰り
返さなくてはならないという問題がある。
【０００６】本発明の目的は、被測定物の対向位置を計
測するための第１および第２検出器の感度校正を容易に
かつ高精度に行えるような、測定機における検出器の感
度校正方法を提供することにある。
測するための第１および第２検出器の感度校正を容易に
かつ高精度に行えるような、測定機における検出器の感
度校正方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、被測定物を載
置するテーブルと、この被測定物の対向する第１面およ
び第２面の位置を検出する第１、第２の検出器とを備
え、前記各検出器は各々が検出した位置出力に感度係数
を乗じて計測値とするものであり、前記測定機は各検出
器の計測値から前記被測定物の第１面と第２面との距離
を計測するものである、そのような測定機に適用され
る、測定機における前記検出器の感度を校正する方法で
あって、第１面と第２面との距離が互いに異なりかつ予
め各々の前記距離の正確な校正値が解っている第１、第
２の基準ゲージブロックを用い、前記各基準ゲージブロ
ックを前記テーブル上に載置し、各々の前記第２面位置
を略一致させ、この状態で各基準ゲージブロックの第１
面を前記第１検出器で計測する第１計測工程と、前記第
１、第２の基準ゲージブロックの何れかと、この何れか
の基準ゲージブロックとは第１面と第２面との距離が異
なりかつ予め前記距離の正確な校正値が解っている第３
の基準ゲージブロックとを、それぞれ前記テーブル上に
載置し、各々の前記第１面位置を略一致させ、前記何れ
かの基準ゲージブロックの第２面と前記第３の基準ゲー
ジブロックの第２面とを前記第２検出器で計測する第２
計測工程と、前記第１、第２の基準ゲージブロックの前
記校正値の差と前記第１計測工程で計測した第１、第２
の基準ゲージブロックの実測値の差とに基づき第１検出
器の感度を校正するための第１感度係数を所定の数式に
より求めるとともに、前記第１、第２の何れかの基準ゲ
ージブロックと第３の基準ゲージブロックとの前記校正
値の差と前記第２計測工程で計測した前記何れかの基準
ゲージブロックと第３の基準ゲージブロックとの実測値
の差とに基づき第２検出器の感度を校正するための第２
感度係数を所定の数式により求める制御演算工程と、前
記制御演算工程により算出された第１感度係数および第
２感度係数を前記第１および第２の検出器の感度係数と
して更新する工程とを有することを特徴とするものであ
る。
置するテーブルと、この被測定物の対向する第１面およ
び第２面の位置を検出する第１、第２の検出器とを備
え、前記各検出器は各々が検出した位置出力に感度係数
を乗じて計測値とするものであり、前記測定機は各検出
器の計測値から前記被測定物の第１面と第２面との距離
を計測するものである、そのような測定機に適用され
る、測定機における前記検出器の感度を校正する方法で
あって、第１面と第２面との距離が互いに異なりかつ予
め各々の前記距離の正確な校正値が解っている第１、第
２の基準ゲージブロックを用い、前記各基準ゲージブロ
ックを前記テーブル上に載置し、各々の前記第２面位置
を略一致させ、この状態で各基準ゲージブロックの第１
面を前記第１検出器で計測する第１計測工程と、前記第
１、第２の基準ゲージブロックの何れかと、この何れか
の基準ゲージブロックとは第１面と第２面との距離が異
なりかつ予め前記距離の正確な校正値が解っている第３
の基準ゲージブロックとを、それぞれ前記テーブル上に
載置し、各々の前記第１面位置を略一致させ、前記何れ
かの基準ゲージブロックの第２面と前記第３の基準ゲー
ジブロックの第２面とを前記第２検出器で計測する第２
計測工程と、前記第１、第２の基準ゲージブロックの前
記校正値の差と前記第１計測工程で計測した第１、第２
の基準ゲージブロックの実測値の差とに基づき第１検出
器の感度を校正するための第１感度係数を所定の数式に
より求めるとともに、前記第１、第２の何れかの基準ゲ
ージブロックと第３の基準ゲージブロックとの前記校正
値の差と前記第２計測工程で計測した前記何れかの基準
ゲージブロックと第３の基準ゲージブロックとの実測値
の差とに基づき第２検出器の感度を校正するための第２
感度係数を所定の数式により求める制御演算工程と、前
記制御演算工程により算出された第１感度係数および第
２感度係数を前記第１および第２の検出器の感度係数と
して更新する工程とを有することを特徴とするものであ
る。
【０００８】このような本発明において、第１、第２検
出器はスピンドルのような接触タイプに限らず、光変位
計のような非接触タイプのものでもよい。また、第１、
第２の検出器の構造は必ずしも同一でなくてもよい。測
定する第１面および第２面としては被測定物の上下面
（垂直方向に対向する面）、左右の面（水平方向に対向
する面）、あるいは他の方向に対向する２面であっても
よい。例えば、長尺ゲージブロックを測定する場合は、
立てて測定ができないので、この場合は横に寝せて測定
する。
出器はスピンドルのような接触タイプに限らず、光変位
計のような非接触タイプのものでもよい。また、第１、
第２の検出器の構造は必ずしも同一でなくてもよい。測
定する第１面および第２面としては被測定物の上下面
（垂直方向に対向する面）、左右の面（水平方向に対向
する面）、あるいは他の方向に対向する２面であっても
よい。例えば、長尺ゲージブロックを測定する場合は、
立てて測定ができないので、この場合は横に寝せて測定
する。
【０００９】第１および第２の計測工程においては、各
々基準ゲージブロックの測定を行う。これらの測定は、
各々に「ばらつき」がなければ１回行うだけでよいが、
２回あるいは３回以上行い、複数回の平均値をとるなど
して精度向上を図ってもよい。また、第１〜３の基準ゲ
ージブロックの第１面と第２面との距離は特定の具体的
寸法に限定されない。
々基準ゲージブロックの測定を行う。これらの測定は、
各々に「ばらつき」がなければ１回行うだけでよいが、
２回あるいは３回以上行い、複数回の平均値をとるなど
して精度向上を図ってもよい。また、第１〜３の基準ゲ
ージブロックの第１面と第２面との距離は特定の具体的
寸法に限定されない。
【００１０】このような本発明では、第１、第２の基準
ゲージブロックの第２面を揃えた状態で、第２面からの
距離が異なる各々の第１面の位置を第１の検出器で測定
することで、第１、第２の基準ゲージブロックの校正値
の差は専ら第１の検出器の実測値の差として現れること
になり、これにより校正値に対する実測値の差から第１
の検出器の感度係数が求められる。
ゲージブロックの第２面を揃えた状態で、第２面からの
距離が異なる各々の第１面の位置を第１の検出器で測定
することで、第１、第２の基準ゲージブロックの校正値
の差は専ら第１の検出器の実測値の差として現れること
になり、これにより校正値に対する実測値の差から第１
の検出器の感度係数が求められる。
【００１１】また、第１、第２の基準ゲージブロックの
何れかと第３の基準ゲージブロックとを用い、第１面を
揃えた状態で各々の第２面の位置を第２の検出器で測定
することで、第１、第２の基準ゲージブロックの何れか
と第３の基準ゲージブロックとの校正値の差は専ら第２
の検出器の実測値の差として現れることになり、これに
より校正値に対する実測値の差から第２の検出器の感度
係数が求められる。
何れかと第３の基準ゲージブロックとを用い、第１面を
揃えた状態で各々の第２面の位置を第２の検出器で測定
することで、第１、第２の基準ゲージブロックの何れか
と第３の基準ゲージブロックとの校正値の差は専ら第２
の検出器の実測値の差として現れることになり、これに
より校正値に対する実測値の差から第２の検出器の感度
係数が求められる。
【００１２】そして、これらの新たな感度係数で現在値
を更新することで第１および第２の検出器の感度校正作
業を行うことができる。このように、本発明では、第
１、第２の検出器を別個に校正することで、高精度の校
正を確実に行えるようになる。
を更新することで第１および第２の検出器の感度校正作
業を行うことができる。このように、本発明では、第
１、第２の検出器を別個に校正することで、高精度の校
正を確実に行えるようになる。
【００１３】本発明において、前記制御演算工程による
前記第１の検出器の感度係数Ｇ１は、 Ｇ１＝|（Ａ０＋Ａｄ）−（Ｂ０＋Ｂｄ）|／（|Ａｕ−
Ｂｕ|／Ｇｕ０） 前記第２の検出器の感度係数Ｇ２は、 Ｇ２＝|｛Ｂ０＋（Ｂｕ×Ｇ１／Ｇｕ０）｝−｛Ｃ０＋
（Ｃｕ×Ｇ１／Ｇｕ０）｝|／（|Ｂｄ−Ｃｄ|／Ｇｄ
０） によりそれぞれ求める。ただし、 Ａ０；第１の基準ゲージブロックの校正値 Ｂ０；第２の基準ゲージブロックの校正値 Ｃ０；第３の基準ゲージブロックの校正値 Ｇｕ０；現在登録されている第１検出器の感度係数 Ｇｄ０；現在登録されている第２検出器の感度係数 Ａｕ；第１検出器による第１の基準ゲージブロックの計
測値 Ａｄ；第２検出器による第１の基準ゲージブロックの計
測値 Ｂｕ；第１検出器による第２の基準ゲージブロックの計
測値 Ｂｄ；第２検出器による第２の基準ゲージブロックの計
測値 Ｃｕ；第１検出器による第３の基準ゲージブロックの計
測値 Ｃｄ；第２検出器による第３の基準ゲージブロックの計
測値 とすることができる。
前記第１の検出器の感度係数Ｇ１は、 Ｇ１＝|（Ａ０＋Ａｄ）−（Ｂ０＋Ｂｄ）|／（|Ａｕ−
Ｂｕ|／Ｇｕ０） 前記第２の検出器の感度係数Ｇ２は、 Ｇ２＝|｛Ｂ０＋（Ｂｕ×Ｇ１／Ｇｕ０）｝−｛Ｃ０＋
（Ｃｕ×Ｇ１／Ｇｕ０）｝|／（|Ｂｄ−Ｃｄ|／Ｇｄ
０） によりそれぞれ求める。ただし、 Ａ０；第１の基準ゲージブロックの校正値 Ｂ０；第２の基準ゲージブロックの校正値 Ｃ０；第３の基準ゲージブロックの校正値 Ｇｕ０；現在登録されている第１検出器の感度係数 Ｇｄ０；現在登録されている第２検出器の感度係数 Ａｕ；第１検出器による第１の基準ゲージブロックの計
測値 Ａｄ；第２検出器による第１の基準ゲージブロックの計
測値 Ｂｕ；第１検出器による第２の基準ゲージブロックの計
測値 Ｂｄ；第２検出器による第２の基準ゲージブロックの計
測値 Ｃｕ；第１検出器による第３の基準ゲージブロックの計
測値 Ｃｄ；第２検出器による第３の基準ゲージブロックの計
測値 とすることができる。
【００１４】このような本発明では、Ｇ１およびＧ２の
式を順次演算することで、前述した制御演算工程の具体
的な演算が行える。Ｇ１式については、基本的に「第２
面側を揃えれば第１面側の差は各ブロックの校正値の差
になる」という考えに基づいている。つまり、この状態
では各ブロックの校正値の差｜Ａ０−Ｂ０｜と第１面側
にある第１の検出器の計測値の差｜Ａｕ−Ｂｕ｜とは対
応するはずであり、これらの比が補正係数になる。従っ
て、第１の検出器については、現在の感度係数Ｇｕ０に
対して補正された感度係数Ｇ１は、Ｇ１=（｜Ａ０−Ｂ
０｜／｜Ａｕ−Ｂｕ｜）Ｇｕ０となる。
式を順次演算することで、前述した制御演算工程の具体
的な演算が行える。Ｇ１式については、基本的に「第２
面側を揃えれば第１面側の差は各ブロックの校正値の差
になる」という考えに基づいている。つまり、この状態
では各ブロックの校正値の差｜Ａ０−Ｂ０｜と第１面側
にある第１の検出器の計測値の差｜Ａｕ−Ｂｕ｜とは対
応するはずであり、これらの比が補正係数になる。従っ
て、第１の検出器については、現在の感度係数Ｇｕ０に
対して補正された感度係数Ｇ１は、Ｇ１=（｜Ａ０−Ｂ
０｜／｜Ａｕ−Ｂｕ｜）Ｇｕ０となる。
【００１５】この際、「第２面側を揃えれば」という前
提を外すため、つまり正確に揃っていなくてもよいよう
にするために、第２の検出器による計測値Ａｄ、Ｂｄの
項を加えている。つまり、第２面側位置（Ａｄ，Ｂｄ）
＋校正値（Ａ０，Ｂ０）＝第１面側位置（Ａｕ，Ｂｕ）
という原理に基づき、第２面側から計算される第１面側
の値|（Ａ０＋Ａｄ）−（Ｂ０＋Ｂｄ）|と第１面側で直
接計測される値|Ａｕ−Ｂｕ|とを対応させ、これらの比
を補正係数とする、ということである。
提を外すため、つまり正確に揃っていなくてもよいよう
にするために、第２の検出器による計測値Ａｄ、Ｂｄの
項を加えている。つまり、第２面側位置（Ａｄ，Ｂｄ）
＋校正値（Ａ０，Ｂ０）＝第１面側位置（Ａｕ，Ｂｕ）
という原理に基づき、第２面側から計算される第１面側
の値|（Ａ０＋Ａｄ）−（Ｂ０＋Ｂｄ）|と第１面側で直
接計測される値|Ａｕ−Ｂｕ|とを対応させ、これらの比
を補正係数とする、ということである。
【００１６】Ｇ２式については、基本的に「第１面側を
揃えれば第２面側の差は各ブロックの校正値の差にな
る」という考えに基づいている。つまり、この状態では
各ブロックの校正値の差｜Ｂ０−Ｃ０｜と第２面側にあ
る第２の検出器の計測値の差｜Ｂｕ−Ｃｕ｜とは対応す
るはずであり、これらの比が補正係数になる。従って、
第２の検出器については、現在の感度係数Ｇｄ０に対し
て補正された感度係数Ｇ２は、Ｇ２=（｜Ｂ０−Ｃ０｜
／｜Ｂｕ−Ｃｕ｜）Ｇｄ０となる。
揃えれば第２面側の差は各ブロックの校正値の差にな
る」という考えに基づいている。つまり、この状態では
各ブロックの校正値の差｜Ｂ０−Ｃ０｜と第２面側にあ
る第２の検出器の計測値の差｜Ｂｕ−Ｃｕ｜とは対応す
るはずであり、これらの比が補正係数になる。従って、
第２の検出器については、現在の感度係数Ｇｄ０に対し
て補正された感度係数Ｇ２は、Ｇ２=（｜Ｂ０−Ｃ０｜
／｜Ｂｕ−Ｃｕ｜）Ｇｄ０となる。
【００１７】この際、「第１面側を揃えれば」という前
提を外すため、つまり正確に揃っていなくてもよいよう
にするために第１の検出器による計測値Ｂｕ、Ｃｕの項
を加える。この点の詳細は前述のＧ１式の説明と同様で
ある。
提を外すため、つまり正確に揃っていなくてもよいよう
にするために第１の検出器による計測値Ｂｕ、Ｃｕの項
を加える。この点の詳細は前述のＧ１式の説明と同様で
ある。
【００１８】更に、値Ｂｕ、Ｃｕの精度を高めるため
に、これらの値をＧ１式で補正し、こうして得られた値
（Ｂｕ・Ｇ１／Ｇｕ０）、（Ｃｕ・Ｇ１／Ｇｕ０）を用い
ている。このようなＧ１式、Ｇ２式を用いることで、第
１、第２検出器の感度校正を、容易かつ高精度に行うこ
とができる。
に、これらの値をＧ１式で補正し、こうして得られた値
（Ｂｕ・Ｇ１／Ｇｕ０）、（Ｃｕ・Ｇ１／Ｇｕ０）を用い
ている。このようなＧ１式、Ｇ２式を用いることで、第
１、第２検出器の感度校正を、容易かつ高精度に行うこ
とができる。
【００１９】本発明において、前記制御演算工程により
求められた第２検出器の感度係数Ｇ２を用いて、感度の
精度を向上させるために新たな第１検出器の感度係数Ｇ
１ｎと第２検出器の感度係数Ｇ２ｎとを次式； Ｇ１ｎ＝|｛Ａ０＋（Ａｄ×Ｇ２／Ｇｄ０）｝−｛Ｂ０
＋（Ｂｄ×Ｇ２／Ｇｄ０）｝|／（|Ａｕ−Ｂｕ|／Ｇｕ
０） Ｇ２ｎ＝|｛Ｂ０＋（Ｂｕ×Ｇ１ｎ／Ｇｕ０）｝−｛Ｃ
０＋（Ｃｕ×Ｇ１ｎ／Ｇｕ０）｝|／（|Ｂｄ−Ｃｄ|／
Ｇｄ０） により順次求め、以下同様に、第２の検出器の感度係数
Ｇ２ｎから、さらに高精度な第１検出器の感度係数Ｇ１
ｍと第２検出器の感度係数Ｇ２ｍとを順次求めることを
必要回数だけ繰り返すことができる。
求められた第２検出器の感度係数Ｇ２を用いて、感度の
精度を向上させるために新たな第１検出器の感度係数Ｇ
１ｎと第２検出器の感度係数Ｇ２ｎとを次式； Ｇ１ｎ＝|｛Ａ０＋（Ａｄ×Ｇ２／Ｇｄ０）｝−｛Ｂ０
＋（Ｂｄ×Ｇ２／Ｇｄ０）｝|／（|Ａｕ−Ｂｕ|／Ｇｕ
０） Ｇ２ｎ＝|｛Ｂ０＋（Ｂｕ×Ｇ１ｎ／Ｇｕ０）｝−｛Ｃ
０＋（Ｃｕ×Ｇ１ｎ／Ｇｕ０）｝|／（|Ｂｄ−Ｃｄ|／
Ｇｄ０） により順次求め、以下同様に、第２の検出器の感度係数
Ｇ２ｎから、さらに高精度な第１検出器の感度係数Ｇ１
ｍと第２検出器の感度係数Ｇ２ｍとを順次求めることを
必要回数だけ繰り返すことができる。
【００２０】このようにすれば、一度求めた第１、第２
検出器の感度係数に基づいて繰り返し校正することで、
感度を更に向上することができる。
検出器の感度係数に基づいて繰り返し校正することで、
感度を更に向上することができる。
【００２１】本発明において、検出器を、スピンドルを
被測定物に当接させて測定を行う変位検出器としてもよ
い。
被測定物に当接させて測定を行う変位検出器としてもよ
い。
【００２２】このようにすれば、スピンドルを備えた検
出器の感度校正を容易にかつ高精度に行うことができ
る。
出器の感度校正を容易にかつ高精度に行うことができ
る。
【００２３】本発明において、測定機はテーブルの表面
に沿って移動可能なホルダを有し、このホルダで複数の
被測定物を順次移動させて各々を検出器に適用させるも
のとしてもよい。
に沿って移動可能なホルダを有し、このホルダで複数の
被測定物を順次移動させて各々を検出器に適用させるも
のとしてもよい。
【００２４】このようにすれば、複数の被測定物をホル
ダにより順次移動させて測定できるので、測定が迅速
に、かつ、容易に行える。
ダにより順次移動させて測定できるので、測定が迅速
に、かつ、容易に行える。
【００２５】本発明において、第１面および第２面は被
測定物の上面および下面であり、第１検出器はテーブル
上に載置された基準ゲージブロックの上面を測定し、第
２検出器はテーブル上に載置された基準ゲージブロック
の下面を測定するものとしてもよい。
測定物の上面および下面であり、第１検出器はテーブル
上に載置された基準ゲージブロックの上面を測定し、第
２検出器はテーブル上に載置された基準ゲージブロック
の下面を測定するものとしてもよい。
【００２６】このようにすれば、第１、第２の検出器を
別個に校正することで、高精度の校正を確実に行えるよ
うになる。
別個に校正することで、高精度の校正を確実に行えるよ
うになる。
【００２７】本発明において、第２検出器はテーブル面
の下方に配置され、テーブルに形成された開口を通して
被測定物の下面に適用されるものとしてもよい。
の下方に配置され、テーブルに形成された開口を通して
被測定物の下面に適用されるものとしてもよい。
【００２８】このようにすれば、第２検出器をテーブル
の下方に設置できるので、装置を小型化することができ
る。
の下方に設置できるので、装置を小型化することができ
る。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。 （機器の概要）本実施形態の測定機における検出器の感
度校正方法は、アナログのゲインを調整する方法ではな
く、ＡＤ変換されたデジタル値をマイクロメートルに換
算するための係数を算出してその値を更新するという方
法であり、図１に示すような測定機１に適用されるもの
である。この測定機１は、基台２上に設けられた水平な
テーブル３を備えている。図２に示すように、このテー
ブル３上には第１、第２および第３の基準ゲージブロッ
クＷ１、Ｗ２、Ｗ３がホルダ４に保持されて水平方向
（Ｘ軸方向）に移送されるようになっており、このホル
ダ４は、例えばシリンダを利用した駆動手段５により駆
動される。
面に基づいて説明する。 （機器の概要）本実施形態の測定機における検出器の感
度校正方法は、アナログのゲインを調整する方法ではな
く、ＡＤ変換されたデジタル値をマイクロメートルに換
算するための係数を算出してその値を更新するという方
法であり、図１に示すような測定機１に適用されるもの
である。この測定機１は、基台２上に設けられた水平な
テーブル３を備えている。図２に示すように、このテー
ブル３上には第１、第２および第３の基準ゲージブロッ
クＷ１、Ｗ２、Ｗ３がホルダ４に保持されて水平方向
（Ｘ軸方向）に移送されるようになっており、このホル
ダ４は、例えばシリンダを利用した駆動手段５により駆
動される。
【００３０】図１に戻って、基台２上にはコラム８が立
設され、このコラム８には、例えばボールねじ９等によ
りテーブル３に対して直交する上下方向（Ｚ軸方向、検
出方向）にスライド可能に第１検出器である上側検出器
１０が設けられている。この上側検出器１０は、器体１
１と、この器体１１に上下方向にスライド可能に取り付
けられるスピンドル１２と、このスピンドル１２に取り
付けられた測定子１５とを備えて形成されている。
設され、このコラム８には、例えばボールねじ９等によ
りテーブル３に対して直交する上下方向（Ｚ軸方向、検
出方向）にスライド可能に第１検出器である上側検出器
１０が設けられている。この上側検出器１０は、器体１
１と、この器体１１に上下方向にスライド可能に取り付
けられるスピンドル１２と、このスピンドル１２に取り
付けられた測定子１５とを備えて形成されている。
【００３１】また、図１、２に示すように、テーブル３
の内部には上側検出器１０とほぼ同一構造の第２検出器
である下側検出器２０が設けられ、この下側検出器２０
はテーブル３を挟んで上側検出器１０とそれぞれのスピ
ンドル１２、２２が対向するように上下に対称配置され
ている。テーブル３には、下側検出器２０のスピンドル
２２が上下動できるように貫通穴３Ａが形成されてお
り、また、下側検出器２０のスピンドル２２の先端（上
端）には測定子２５が設けられている。なお、上側検出
器１０と下側検出器２０との構造は、必ずしも同一でな
くてもよい。
の内部には上側検出器１０とほぼ同一構造の第２検出器
である下側検出器２０が設けられ、この下側検出器２０
はテーブル３を挟んで上側検出器１０とそれぞれのスピ
ンドル１２、２２が対向するように上下に対称配置され
ている。テーブル３には、下側検出器２０のスピンドル
２２が上下動できるように貫通穴３Ａが形成されてお
り、また、下側検出器２０のスピンドル２２の先端（上
端）には測定子２５が設けられている。なお、上側検出
器１０と下側検出器２０との構造は、必ずしも同一でな
くてもよい。
【００３２】前記第１の基準ゲージブロック（以下、単
に第１ブロックという）Ｗ１はマッチ箱状のほぼ直方体
状に形成され、その高さ寸法Ｈ１が例えば６.０００mm
となっている。第２の基準ゲージブロック（以下、単に
第２ブロックという）Ｗ２もほぼ直方体状に形成されて
おり、その高さ寸法Ｈ２は例えば６.０１３mmとなって
いて第１ブロックＷ１と異なる高さ寸法となっている。
つまり、互いの上面１７と１７’との位置（第１面）が
異なっている。
に第１ブロックという）Ｗ１はマッチ箱状のほぼ直方体
状に形成され、その高さ寸法Ｈ１が例えば６.０００mm
となっている。第２の基準ゲージブロック（以下、単に
第２ブロックという）Ｗ２もほぼ直方体状に形成されて
おり、その高さ寸法Ｈ２は例えば６.０１３mmとなって
いて第１ブロックＷ１と異なる高さ寸法となっている。
つまり、互いの上面１７と１７’との位置（第１面）が
異なっている。
【００３３】第３の基準ゲージブロック（以下、単に第
３ブロックという）Ｗ３はその下面に凹部を有する形状
となっており、この凹部１８''から上面１７''までの高
さ寸法Ｈ３が例えば６.０００mmとなっている。つま
り、第１ブロックＷ１の下面１８および第２ブロックＷ
２の下面１８’のいずれかと、第３ブロックＷ３の下面
１８''の位置（第２面）が異なっている。そして、これ
らの各ブロックＷ１〜Ｗ３の高さ寸法は、予め光波干渉
計等で測定されたものであり、これらの寸法が後でも述
べるように各ブロックＷ１〜Ｗ３の校正値Ａ０，Ｂ０，
Ｃ０とされている。
３ブロックという）Ｗ３はその下面に凹部を有する形状
となっており、この凹部１８''から上面１７''までの高
さ寸法Ｈ３が例えば６.０００mmとなっている。つま
り、第１ブロックＷ１の下面１８および第２ブロックＷ
２の下面１８’のいずれかと、第３ブロックＷ３の下面
１８''の位置（第２面）が異なっている。そして、これ
らの各ブロックＷ１〜Ｗ３の高さ寸法は、予め光波干渉
計等で測定されたものであり、これらの寸法が後でも述
べるように各ブロックＷ１〜Ｗ３の校正値Ａ０，Ｂ０，
Ｃ０とされている。
【００３４】図３に示すように、このような測定機１の
制御装置３０は、制御演算工程を実行する制御演算手段
３１を備えている。この制御演算手段３１には、ホルダ
４をＸ軸方向に駆動させる前記駆動手段５と、第１、第
２ブロックＷ１、Ｗ２の上面を計測する上側検出器１０
と、第２、第３ブロックＷ２、Ｗ３の下面を計測する下
側検出器２０と、各ブロックＷ１〜Ｗ３の校正値等の指
示値を入力する操作パネル３２と、上側および下側検出
器１０、２０で得られた計測値に基づいて制御演算手段
３１で算出され更新された上下それぞれの検出器の感度
係数を表示する表示手段３３とが接続されている。
制御装置３０は、制御演算工程を実行する制御演算手段
３１を備えている。この制御演算手段３１には、ホルダ
４をＸ軸方向に駆動させる前記駆動手段５と、第１、第
２ブロックＷ１、Ｗ２の上面を計測する上側検出器１０
と、第２、第３ブロックＷ２、Ｗ３の下面を計測する下
側検出器２０と、各ブロックＷ１〜Ｗ３の校正値等の指
示値を入力する操作パネル３２と、上側および下側検出
器１０、２０で得られた計測値に基づいて制御演算手段
３１で算出され更新された上下それぞれの検出器の感度
係数を表示する表示手段３３とが接続されている。
【００３５】また、上側検出器１０は、スピンドル１２
を上下動させる前記ボールねじを含む上側駆動系３４
と、第１のゲージブロックＷ１と第２のゲージブロック
Ｗ２との高さの差を検出するとともに変位を表示する上
側エンコーダー部３５とを有している。下側検出器２０
は、テーブル３の下方のスピンドル２２を上下動させる
下側駆動系３６と、第２のゲージブロックＷ２と第３の
ゲージブロックＷ３との高さの差を検出するとともに変
位を表示する下側エンコーダー部３７とを有している。
を上下動させる前記ボールねじを含む上側駆動系３４
と、第１のゲージブロックＷ１と第２のゲージブロック
Ｗ２との高さの差を検出するとともに変位を表示する上
側エンコーダー部３５とを有している。下側検出器２０
は、テーブル３の下方のスピンドル２２を上下動させる
下側駆動系３６と、第２のゲージブロックＷ２と第３の
ゲージブロックＷ３との高さの差を検出するとともに変
位を表示する下側エンコーダー部３７とを有している。
【００３６】そして、図４に示すように、各エンコーダ
ー部３５、３７は、 変位表示＝（変位出力Ａ/Ｄ値）×感度係数 の条件をみたすため、前記測定子１５、２５を含み形成
される検出部３９と、この検出部３９で検出されたアナ
ログ値をデジタル値に変換するＡ/Ｄ変換器４０と、こ
のＡ/Ｄ変換器４０で変換されたデジタル値に感度係数
を乗算して変位表示する感度係数乗算部４１とを備えて
構成されている。
ー部３５、３７は、 変位表示＝（変位出力Ａ/Ｄ値）×感度係数 の条件をみたすため、前記測定子１５、２５を含み形成
される検出部３９と、この検出部３９で検出されたアナ
ログ値をデジタル値に変換するＡ/Ｄ変換器４０と、こ
のＡ/Ｄ変換器４０で変換されたデジタル値に感度係数
を乗算して変位表示する感度係数乗算部４１とを備えて
構成されている。
【００３７】（処理手順）次に、以上の測定機１を用い
た検出器感度係数の設定操作および処理手順を説明す
る。ここで、校正用の各基準ゲージブロックの要件を下
記の通りとする。 第１ブロック（高さ寸法６.０００mm）Ｗ１の校正値を
Ａ０ 第２ブロック（高さ寸法６.０１３mm）Ｗ２の校正値を
Ｂ０ 第３ブロック（凹部高さ寸法６.０００mm、凸部高さ寸
法６.０１３mm）Ｗ３の校正値をＣ０で表すものとす
る。 ただし、校正値とは、基準ゲージブロックの値を別途、
光波干渉計等で測定しておいた値のことをいう。
た検出器感度係数の設定操作および処理手順を説明す
る。ここで、校正用の各基準ゲージブロックの要件を下
記の通りとする。 第１ブロック（高さ寸法６.０００mm）Ｗ１の校正値を
Ａ０ 第２ブロック（高さ寸法６.０１３mm）Ｗ２の校正値を
Ｂ０ 第３ブロック（凹部高さ寸法６.０００mm、凸部高さ寸
法６.０１３mm）Ｗ３の校正値をＣ０で表すものとす
る。 ただし、校正値とは、基準ゲージブロックの値を別途、
光波干渉計等で測定しておいた値のことをいう。
【００３８】さらに、現在制御演算手段３１の記憶部に
登録されている感度係数（推定感度係数）を、 上側検出器の感度係数＝Ｇｕ０ 下側検出器の感度係数＝Ｇｄ０とする。 また、検出器の検出出力の符号は、スピンドルの前進方
向がプラスとなっている。
登録されている感度係数（推定感度係数）を、 上側検出器の感度係数＝Ｇｕ０ 下側検出器の感度係数＝Ｇｄ０とする。 また、検出器の検出出力の符号は、スピンドルの前進方
向がプラスとなっている。
【００３９】第１〜３ブロックＷ１〜Ｗ３の校正値Ａ
０、Ｂ０−Ｃ０をキーボード等の操作により操作パネル
３２に入力する。 第１〜３ブロックＷ１〜Ｗ３を専用ホルダ４にセット
する。この際、ホルダ４をスピンドル１２の直下位置近
傍から後退させておくことが好ましい。
０、Ｂ０−Ｃ０をキーボード等の操作により操作パネル
３２に入力する。 第１〜３ブロックＷ１〜Ｗ３を専用ホルダ４にセット
する。この際、ホルダ４をスピンドル１２の直下位置近
傍から後退させておくことが好ましい。
【００４０】専用ホルダ４を第１ブロックＷ１が測定
位置にくるように前進させ、上側駆動系３４および下側
駆動系３６により上側検出器１０および下側検出器２０
をそれぞれ駆動させ、スピンドル１２、２２の測定子１
５、２５を第１ブロックＷ１の上面および下面に当接さ
せて第１ブロックＷ１のテーブル３上面からの高さを計
測する。そしてその計測値を上側検出器；Ａｕ、下側検
出器；Ａｄとして制御演算部３１の記憶部に記憶させ
る。計測は繰り返し３回行い、その平均値を使用する。
位置にくるように前進させ、上側駆動系３４および下側
駆動系３６により上側検出器１０および下側検出器２０
をそれぞれ駆動させ、スピンドル１２、２２の測定子１
５、２５を第１ブロックＷ１の上面および下面に当接さ
せて第１ブロックＷ１のテーブル３上面からの高さを計
測する。そしてその計測値を上側検出器；Ａｕ、下側検
出器；Ａｄとして制御演算部３１の記憶部に記憶させ
る。計測は繰り返し３回行い、その平均値を使用する。
【００４１】第１ブロックＷ１と同様の手順により第
２ブロックＷ２を計測する。そしてその計測値を上側検
出器；Ｂｕ、下側検出器；Ｂｄとして制御演算部３１の
記憶部に記憶させる。計測は繰り返し３回行い、その平
均値を使用する。
２ブロックＷ２を計測する。そしてその計測値を上側検
出器；Ｂｕ、下側検出器；Ｂｄとして制御演算部３１の
記憶部に記憶させる。計測は繰り返し３回行い、その平
均値を使用する。
【００４２】引き続き同様の手順により第３のブロッ
クＷ３を計測する。そしてその計測値を上側検出器；Ｃ
ｕ、下側検出器；Ｃｄとして制御演算部３１の記憶部に
記憶させる。これらの工程から工程までの各々にお
いては、計測を繰り返し３回行い、その平均値を使用す
る。
クＷ３を計測する。そしてその計測値を上側検出器；Ｃ
ｕ、下側検出器；Ｃｄとして制御演算部３１の記憶部に
記憶させる。これらの工程から工程までの各々にお
いては、計測を繰り返し３回行い、その平均値を使用す
る。
【００４３】制御演算手段３１において、以上の各数
値を次式に当てはめ上側検出器１０の感度係数Ｇ１を求
める。 Ｇ１＝|（Ａ０＋Ａｄ）−（Ｂ０＋Ｂｄ）|／（|Ａｕ−
Ｂｕ|／Ｇｕ０） さらに、下側検出器２０の感度係数Ｇ２を次式にて求
める。 Ｇ２＝|｛Ｂ０＋（Ｂｕ×Ｇ１／Ｇｕ０）｝−｛Ｃ０＋
（Ｃｕ×Ｇ１／Ｇｕ０）｝|／（|Ｂｄ−Ｃｄ|／Ｇｄ
０） このようにして求めたそれぞれの感度係数Ｇ１、Ｇ２
は、表示手段３３に表示される。
値を次式に当てはめ上側検出器１０の感度係数Ｇ１を求
める。 Ｇ１＝|（Ａ０＋Ａｄ）−（Ｂ０＋Ｂｄ）|／（|Ａｕ−
Ｂｕ|／Ｇｕ０） さらに、下側検出器２０の感度係数Ｇ２を次式にて求
める。 Ｇ２＝|｛Ｂ０＋（Ｂｕ×Ｇ１／Ｇｕ０）｝−｛Ｃ０＋
（Ｃｕ×Ｇ１／Ｇｕ０）｝|／（|Ｂｄ−Ｃｄ|／Ｇｄ
０） このようにして求めたそれぞれの感度係数Ｇ１、Ｇ２
は、表示手段３３に表示される。
【００４４】引き続き、下記の計算式に基づき感度係
数Ｇ１、Ｇ２の再計算を行い、感度係数Ｇ１、Ｇ２の更
新を繰り返す。 Ｇ１ｎ＝|｛Ａ０＋（Ａｄ×Ｇ２／Ｇｄ０）｝−｛Ｂ０
＋（Ｂｄ×Ｇ２／Ｇｄ０）｝|／（|Ａｕ−Ｂｕ|／Ｇｕ
０） （この際、前記工程のＧ２を使用する） Ｇ２ｎ＝|｛Ｂ０＋（Ｂｕ×Ｇ１ｎ／Ｇｕ０）｝−｛Ｃ
０＋（Ｃｕ×Ｇ１ｎ／Ｇｕ０）｝|／（|Ｂｄ−Ｃｄ|／
Ｇｄ０） （この際、前式のＧ１ｎを使用する） Ｇ１ｍ＝|｛Ａ０＋（Ａｄ×Ｇ２ｎ／Ｇｄ０）｝−｛Ｂ
０＋（Ｂｄ×Ｇ２ｎ／Ｇｄ０）｝|／（|Ａｕ−Ｂｕ|／
Ｇｕ０） （この際、前式のＧ２ｎを使用する） Ｇ２ｍ＝|｛Ｂ０＋（Ｂｕ×Ｇ１ｍ／Ｇｕ０）｝−｛Ｃ
０＋（Ｃｕ×Ｇ１ｍ／Ｇｕ０）｝|／（|Ｂｄ−Ｃｄ|／
Ｇｄ０） （この際、前式のＧ１ｍを使用する）
数Ｇ１、Ｇ２の再計算を行い、感度係数Ｇ１、Ｇ２の更
新を繰り返す。 Ｇ１ｎ＝|｛Ａ０＋（Ａｄ×Ｇ２／Ｇｄ０）｝−｛Ｂ０
＋（Ｂｄ×Ｇ２／Ｇｄ０）｝|／（|Ａｕ−Ｂｕ|／Ｇｕ
０） （この際、前記工程のＧ２を使用する） Ｇ２ｎ＝|｛Ｂ０＋（Ｂｕ×Ｇ１ｎ／Ｇｕ０）｝−｛Ｃ
０＋（Ｃｕ×Ｇ１ｎ／Ｇｕ０）｝|／（|Ｂｄ−Ｃｄ|／
Ｇｄ０） （この際、前式のＧ１ｎを使用する） Ｇ１ｍ＝|｛Ａ０＋（Ａｄ×Ｇ２ｎ／Ｇｄ０）｝−｛Ｂ
０＋（Ｂｄ×Ｇ２ｎ／Ｇｄ０）｝|／（|Ａｕ−Ｂｕ|／
Ｇｕ０） （この際、前式のＧ２ｎを使用する） Ｇ２ｍ＝|｛Ｂ０＋（Ｂｕ×Ｇ１ｍ／Ｇｕ０）｝−｛Ｃ
０＋（Ｃｕ×Ｇ１ｍ／Ｇｕ０）｝|／（|Ｂｄ−Ｃｄ|／
Ｇｄ０） （この際、前式のＧ１ｍを使用する）
【００４５】上記〜を３回繰り返し、最終的な感
度係数Ｇ１とＧ２とを求める。ただし、それぞれで求め
た感度係数の値のずれが大きい場合には、校正作業中に
何らかの異常があったものとして、校正異常を表示し
て、校正作業を中止する。
度係数Ｇ１とＧ２とを求める。ただし、それぞれで求め
た感度係数の値のずれが大きい場合には、校正作業中に
何らかの異常があったものとして、校正異常を表示し
て、校正作業を中止する。
【００４６】なお、以上の実施形態は次のような基本要
件に基づいている。先ず、上側については次の通りであ
る。 計測される寸法差の真値＝（Ｂ０−Ａ０）μｍ 上側測定子の変位（出力）； 変位変換値＝（Ｂｕ−Ａｕ） Ａ／Ｄ値 ＝（Ｂｕ−Ａｕ）／Ｇｕ０ 下側測定子の変位（出力）； 変位変換値＝（Ｂｄ−Ａｄ） Ａ／Ｄ値 ＝（Ｂｄ−Ａｄ）／Ｇｄ０ 上側測定子の推定変位＝（Ｂ０−Ａ０）＋（Ｂｄ−Ａ
ｄ） 上側測定子の推定感度係数Ｇ１； Ｇ１＝上側測定子の推定変位／上側測定子の変位Ａ／Ｄ
値＝｛（Ｂ０−Ａ０）＋（Ｂｄ−Ａｄ）｝／｛（Ｂｕ−
Ａｕ）／Ｇｕ０｝ 一方、下側については次の通りである。 計測される寸法差の真値＝（Ｂ０−Ｃ０）μｍ 上側測定子の変位（出力）； 変位変換値＝（Ｃｕ−Ｂｕ） Ａ／Ｄ値 ＝（Ｃｕ−Ｂｕ）・Ｇ１／Ｇｕ０ 下側測定子の変位（出力） 変位変換値＝（Ｃｄ−Ｂｄ） Ａ／Ｄ値 ＝（Ｃｄ−Ｂｄ）／Ｇｄ０ 下側測定子の推定変位＝（Ｂ０−Ｃ０）＋（Ｃｕ−Ｂ
ｕ）・Ｇ１／Ｇｕ０ 下側測定子の推定感度係数Ｇ２； Ｇ２＝下側測定子の推定変位／下側測定子の変位Ａ／Ｄ
値＝｛（Ｂ０−Ｃ０）＋（Ｃｕ−Ｂｕ）・Ｇ１／Ｇｕ
０｝／｛（Ｃｄ−Ｂｄ）／Ｇｄ０｝
件に基づいている。先ず、上側については次の通りであ
る。 計測される寸法差の真値＝（Ｂ０−Ａ０）μｍ 上側測定子の変位（出力）； 変位変換値＝（Ｂｕ−Ａｕ） Ａ／Ｄ値 ＝（Ｂｕ−Ａｕ）／Ｇｕ０ 下側測定子の変位（出力）； 変位変換値＝（Ｂｄ−Ａｄ） Ａ／Ｄ値 ＝（Ｂｄ−Ａｄ）／Ｇｄ０ 上側測定子の推定変位＝（Ｂ０−Ａ０）＋（Ｂｄ−Ａ
ｄ） 上側測定子の推定感度係数Ｇ１； Ｇ１＝上側測定子の推定変位／上側測定子の変位Ａ／Ｄ
値＝｛（Ｂ０−Ａ０）＋（Ｂｄ−Ａｄ）｝／｛（Ｂｕ−
Ａｕ）／Ｇｕ０｝ 一方、下側については次の通りである。 計測される寸法差の真値＝（Ｂ０−Ｃ０）μｍ 上側測定子の変位（出力）； 変位変換値＝（Ｃｕ−Ｂｕ） Ａ／Ｄ値 ＝（Ｃｕ−Ｂｕ）・Ｇ１／Ｇｕ０ 下側測定子の変位（出力） 変位変換値＝（Ｃｄ−Ｂｄ） Ａ／Ｄ値 ＝（Ｃｄ−Ｂｄ）／Ｇｄ０ 下側測定子の推定変位＝（Ｂ０−Ｃ０）＋（Ｃｕ−Ｂ
ｕ）・Ｇ１／Ｇｕ０ 下側測定子の推定感度係数Ｇ２； Ｇ２＝下側測定子の推定変位／下側測定子の変位Ａ／Ｄ
値＝｛（Ｂ０−Ｃ０）＋（Ｃｕ−Ｂｕ）・Ｇ１／Ｇｕ
０｝／｛（Ｃｄ−Ｂｄ）／Ｇｄ０｝
【００４７】（実施形態の効果）このような本実施形態
によれば、次のような効果がある。すなわち、本実施形
態では、上面の高さ寸法が異なる一対のブロック（第
１、第２ブロックＷ１、Ｗ２）の上面および下面の位置
と、下面の高さが異なる一対のブロック（第２ブロック
Ｗ２、第３ブロックＷ３）の上面および下面の位置とを
計測し、制御演算手段３１においてそれぞれの計測値等
を所定の数式に当てはめて上下別個の検出器の感度係数
Ｇ１，Ｇ２を求め、この感度係数を上下別個に更新する
ようにした。このようにしたので、検出器１０、２０の
もつ固有の誤差を吸収でき、感度校正が容易であり、高
精度の校正ができるようになる。
によれば、次のような効果がある。すなわち、本実施形
態では、上面の高さ寸法が異なる一対のブロック（第
１、第２ブロックＷ１、Ｗ２）の上面および下面の位置
と、下面の高さが異なる一対のブロック（第２ブロック
Ｗ２、第３ブロックＷ３）の上面および下面の位置とを
計測し、制御演算手段３１においてそれぞれの計測値等
を所定の数式に当てはめて上下別個の検出器の感度係数
Ｇ１，Ｇ２を求め、この感度係数を上下別個に更新する
ようにした。このようにしたので、検出器１０、２０の
もつ固有の誤差を吸収でき、感度校正が容易であり、高
精度の校正ができるようになる。
【００４８】また、計測値等を基にして制御演算部３１
において自動的に感度係数を算出するようにした。この
ようにしたので、容易に感度校正を行える。
において自動的に感度係数を算出するようにした。この
ようにしたので、容易に感度校正を行える。
【００４９】さらに、計測を３回行いその平均値を使用
するとともに、感度校正作業（演算）は前回の値を代入
しながら誤差を追い込むように３回行うものとした。こ
のため、所望の数値と校正された値との誤差が、計算の
たびに少なくなり、これにより、高精度の校正を行える
ようになった。
するとともに、感度校正作業（演算）は前回の値を代入
しながら誤差を追い込むように３回行うものとした。こ
のため、所望の数値と校正された値との誤差が、計算の
たびに少なくなり、これにより、高精度の校正を行える
ようになった。
【００５０】次に、具体的な数値を用いて校正処理とそ
れによる誤差量の収束について説明する。検出器に与え
る変位は上側、下側ともに１３μｍとする。 ＜上側１回目＞ゲージブロックのテーブル上での高さ変
動は１μｍ以下を想定（実質０.３μｍ以下）する。ま
た、下側検出器の感度校正前の感度誤差を１０％を仮定
する。下側検出器によるゲージブロックの高さ変動量の
補正誤差を、０.１μｍ＝１μｍ×（１０／１００）で
表すものとすると、感度補正誤差率≒０．８％（＝０．
１μｍ／１３μｍ）となる。
れによる誤差量の収束について説明する。検出器に与え
る変位は上側、下側ともに１３μｍとする。 ＜上側１回目＞ゲージブロックのテーブル上での高さ変
動は１μｍ以下を想定（実質０.３μｍ以下）する。ま
た、下側検出器の感度校正前の感度誤差を１０％を仮定
する。下側検出器によるゲージブロックの高さ変動量の
補正誤差を、０.１μｍ＝１μｍ×（１０／１００）で
表すものとすると、感度補正誤差率≒０．８％（＝０．
１μｍ／１３μｍ）となる。
【００５１】＜下側１回目＞ゲージブロックのテーブル
上での高さ変動は１μｍ以下、第３ゲージブロックの中
央寸法は１３μｍに対して１μｍずれているものとする
と、上側検出器によるゲージブロックの高さ変動量の補
正誤差を０．０１６μｍ＝２μｍ×（０．８／１００）
として、感度補正誤差率≒０．１２％（＝０．０１６μ
ｍ／１３μｍ）となる。
上での高さ変動は１μｍ以下、第３ゲージブロックの中
央寸法は１３μｍに対して１μｍずれているものとする
と、上側検出器によるゲージブロックの高さ変動量の補
正誤差を０．０１６μｍ＝２μｍ×（０．８／１００）
として、感度補正誤差率≒０．１２％（＝０．０１６μ
ｍ／１３μｍ）となる。
【００５２】＜上側２回目（再計算）＞下側検出器によ
るゲージブロックの高さ変動量の補正誤差を０．００１
２μｍ＝１μｍ×（０．１２／１００）とすると、感度
補正誤差率≒０．０１％（＝０．００１２μｍ／１３μ
ｍ）となる。 ＜下側２回目（再計算）＞上側検出器によるゲージブロ
ックの高さ変動量の補正誤差を、０．０００２μｍ＝２
μｍ×（０．０１／１００）とすると、感度補正誤差率
≒０．００１５％（＝０．００１２μｍ／１３μｍ）と
なる。
るゲージブロックの高さ変動量の補正誤差を０．００１
２μｍ＝１μｍ×（０．１２／１００）とすると、感度
補正誤差率≒０．０１％（＝０．００１２μｍ／１３μ
ｍ）となる。 ＜下側２回目（再計算）＞上側検出器によるゲージブロ
ックの高さ変動量の補正誤差を、０．０００２μｍ＝２
μｍ×（０．０１／１００）とすると、感度補正誤差率
≒０．００１５％（＝０．００１２μｍ／１３μｍ）と
なる。
【００５３】このように、本実施形態ではこの段階でき
わめて低い感度補正誤差率を得ることができ、充分な誤
差の収束を実現している。しかし、本発明の実施形態で
はさらにもう１回、再計算を実行し、そこで得られた値
を更新している。そのため、さらに低い感度補正誤差率
となり、より高精度の感度校正を行えるものとなってい
る。
わめて低い感度補正誤差率を得ることができ、充分な誤
差の収束を実現している。しかし、本発明の実施形態で
はさらにもう１回、再計算を実行し、そこで得られた値
を更新している。そのため、さらに低い感度補正誤差率
となり、より高精度の感度校正を行えるものとなってい
る。
【００５４】（他の実施形態）なお、本発明は、前記実
施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成
できるものであれば、次に示すような変形形態でもよい
ものである。すなわち、前記実施形態では、感度校正の
更新を制御装置３０により自動的に行っているが、これ
に限らず、手動により行ってもよい。この場合、校正の
手順としては、最初に第１ブロックＷ１と第２ブロック
Ｗ２とを１回づつ測定するが、このとき、両ブロックＷ
１、Ｗ２の下側はテーブルに接しているため、下側検出
器の値は両測定とも近い値となり、測定値の差は上側検
出器によるものと考えて、この差が０．０１３ｍｍとな
るように、上側検出器の感度校正を行う。
施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成
できるものであれば、次に示すような変形形態でもよい
ものである。すなわち、前記実施形態では、感度校正の
更新を制御装置３０により自動的に行っているが、これ
に限らず、手動により行ってもよい。この場合、校正の
手順としては、最初に第１ブロックＷ１と第２ブロック
Ｗ２とを１回づつ測定するが、このとき、両ブロックＷ
１、Ｗ２の下側はテーブルに接しているため、下側検出
器の値は両測定とも近い値となり、測定値の差は上側検
出器によるものと考えて、この差が０．０１３ｍｍとな
るように、上側検出器の感度校正を行う。
【００５５】次に、第３ブロックを測定する。このと
き、第２ブロックＷ２と第３ブロックＷ３との値を比較
すると、上側検出器の値は両測定とも近い値となるはず
なので、測定値の差は下側検出器によるものと考えて、
この差が０．０１３ｍｍとなるように、下側検出器の感
度調整を行う。この校正作業を２回繰り返して、誤差を
追い込んでいく。本変形形態でも、前記実施形態と同様
に上下検出器の値を個別に使用し、一定の計算式を用い
て感度係数を求め、これにより、検出器の感度を校正す
る。そして、本変形形態でも前記実施形態と同様の効果
を得ることができる。
き、第２ブロックＷ２と第３ブロックＷ３との値を比較
すると、上側検出器の値は両測定とも近い値となるはず
なので、測定値の差は下側検出器によるものと考えて、
この差が０．０１３ｍｍとなるように、下側検出器の感
度調整を行う。この校正作業を２回繰り返して、誤差を
追い込んでいく。本変形形態でも、前記実施形態と同様
に上下検出器の値を個別に使用し、一定の計算式を用い
て感度係数を求め、これにより、検出器の感度を校正す
る。そして、本変形形態でも前記実施形態と同様の効果
を得ることができる。
【００５６】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の測定機
における検出器の感度校正方法によれば、第１、第２の
基準ゲージブロックの第１面を第１の検出器で測定し、
第１、第２の基準ゲージブロックの何れかと第３の基準
ゲージブロックの第２面を第２の検出器で測定し、それ
ぞれの検出器の感度係数を求め、これらの感度係数で現
在値を更新することで第１および第２の検出器の感度校
正作業を行うことができる。従って、第１、第２の検出
器を別個に校正することで、高精度の校正を確実に行え
るようになる。
における検出器の感度校正方法によれば、第１、第２の
基準ゲージブロックの第１面を第１の検出器で測定し、
第１、第２の基準ゲージブロックの何れかと第３の基準
ゲージブロックの第２面を第２の検出器で測定し、それ
ぞれの検出器の感度係数を求め、これらの感度係数で現
在値を更新することで第１および第２の検出器の感度校
正作業を行うことができる。従って、第１、第２の検出
器を別個に校正することで、高精度の校正を確実に行え
るようになる。
【図１】本発明の一実施形態に係る検出器の感度校正方
法が適用される測定器を示す全体正面図である。
法が適用される測定器を示す全体正面図である。
【図２】本実施形態の基準ゲージブロックと検出器のス
ピンドルとの位置関係を示す縦断面図である。
ピンドルとの位置関係を示す縦断面図である。
【図３】本実施形態の測定機の制御装置を示すブロック
図である。
図である。
【図４】本実施形態の制御装置の要部を示す図である。
１ 測定機 ３ テーブル ５ 駆動手段 １０ 第１検出器である上側検出器 １２、２２ スピンドル １５、２５ 測定子 １７、１７’、１７'' 第１面である上面 １８、１８’１８'' 第２面である下面 ２０ 第２検出器である下側検出器 ３０ 制御装置 ３９ 検出部 ４１ 感度係数乗算部 Ｗ１ 第１の基準ゲージブロック Ｗ２ 第２の基準ゲージブロック Ｗ３ 第３の基準ゲージブロック
Claims (7)
- 【請求項１】 被測定物を載置するテーブルと、この被
測定物の対向する第１面および第２面の位置を検出する
第１、第２の検出器とを備え、前記各検出器は各々が検
出した位置出力に感度係数を乗じて計測値とするもので
あり、前記測定機は各検出器の計測値から前記被測定物
の第１面と第２面との距離を計測するものである、その
ような測定機に適用される、測定機における前記検出器
の感度を校正する方法であって、 第１面と第２面との距離が互いに異なりかつ予め各々の
前記距離の正確な校正値が解っている第１、第２の基準
ゲージブロックを用い、前記各基準ゲージブロックを前
記テーブル上に載置し、各々の前記第２面位置を略一致
させ、この状態で各基準ゲージブロックの第１面を前記
第１検出器で計測する第１計測工程と、 前記第１、第２の基準ゲージブロックの何れかと、この
何れかの基準ゲージブロックとは第１面と第２面との距
離が異なりかつ予め前記距離の正確な校正値が解ってい
る第３の基準ゲージブロックとを、それぞれ前記テーブ
ル上に載置し、各々の前記第１面位置を略一致させ、前
記何れかの基準ゲージブロックの第２面と前記第３の基
準ゲージブロックの第２面とを前記第２検出器で計測す
る第２計測工程と、 前記第１、第２の基準ゲージブロックの前記校正値の差
と前記第１計測工程で計測した第１、第２の基準ゲージ
ブロックの実測値の差とに基づき第１検出器の感度を校
正するための第１感度係数を所定の数式により求めると
ともに、前記第１、第２の何れかの基準ゲージブロック
と第３の基準ゲージブロックとの前記校正値の差と前記
第２計測工程で計測した前記何れかの基準ゲージブロッ
クと第３の基準ゲージブロックとの実測値の差とに基づ
き第２検出器の感度を校正するための第２感度係数を所
定の数式により求める制御演算工程と、 前記制御演算工程により算出された第１感度係数および
第２感度係数を前記第１および第２の検出器の感度係数
として更新する工程とを有することを特徴とする測定機
における検出器の感度校正方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の測定機における検出器
の感度校正方法において、前記制御演算工程による前記
第１の検出器の感度係数Ｇ１は、 Ｇ１＝|（Ａ０＋Ａｄ）−（Ｂ０＋Ｂｄ）|／（|Ａｕ−
Ｂｕ|／Ｇｕ０） 前記第２の検出器の感度係数Ｇ２は、 Ｇ２＝|｛Ｂ０＋（Ｂｕ×Ｇ１／Ｇｕ０）｝−｛Ｃ０＋
（Ｃｕ×Ｇ１／Ｇｕ０）｝|／（|Ｂｄ−Ｃｄ|／Ｇｄ
０） によりそれぞれ求める。ただし、 Ａ０；第１の基準ゲージブロックの校正値 Ｂ０；第２の基準ゲージブロックの校正値 Ｃ０；第３の基準ゲージブロックの校正値 Ｇｕ０；現在登録されている第１検出器の感度係数 Ｇｄ０；現在登録されている第２検出器の感度係数 Ａｕ；第１検出器による第１の基準ゲージブロックの計
測値 Ａｄ；第２検出器による第１の基準ゲージブロックの計
測値 Ｂｕ；第１検出器による第２の基準ゲージブロックの計
測値 Ｂｄ；第２検出器による第２の基準ゲージブロックの計
測値 Ｃｕ；第１検出器による第３の基準ゲージブロックの計
測値 Ｃｄ；第２検出器による第３の基準ゲージブロックの計
測値 であることを特徴とする測定機における検出器の感度校
正方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の測定機における検出器
の感度校正方法において、前記制御演算工程により求め
られた第２検出器の感度Ｇ２を用いて、感度の精度を向
上させるために新たな第１検出器の感度Ｇ１ｎと第２検
出器の感度Ｇ２ｎとを次式； Ｇ１ｎ＝|｛Ａ０＋（Ａｄ×Ｇ２／Ｇｄ０）｝−｛Ｂ０
＋（Ｂｄ×Ｇ２／Ｇｄ０）｝|／（|Ａｕ−Ｂｕ|／Ｇｕ
０） Ｇ２ｎ＝|｛Ｂ０＋（Ｂｕ×Ｇ１ｎ／Ｇｕ０）｝−｛Ｃ
０＋（Ｃｕ×Ｇ１ｎ／Ｇｕ０）｝|／（|Ｂｄ−Ｃｄ|／
Ｇｄ０） により順次求め、 以下同様に、第２の検出器のＧ２ｎから、さらに高精度
な第１検出器の感度Ｇ１ｍと第２検出器の感度Ｇ２ｍと
を順次求めることを必要回数だけ繰り返すことを特徴と
する測定機における検出器の感度校正方法。 - 【請求項４】 請求項１から請求項３までの何れかに記
載の測定機における検出器の感度校正方法において、前
記検出器は、スピンドルを被測定物に当接させて測定を
行う変位検出器であることを特徴とする測定機における
検出器の感度校正方法。 - 【請求項５】 請求項１から請求項４までの何れかに記
載の測定機における検出器の感度校正方法において、前
記測定機はテーブルの表面に沿って移動可能なホルダを
有し、このホルダで複数の前記被測定物を順次移動させ
て各々を前記検出器に適用させるものであることを特徴
とする測定機における検出器の感度校正方法。 - 【請求項６】 請求項１から請求項５までの何れかに記
載の測定機における検出器の感度校正方法において、前
記第１面および第２面は被測定物の上面および下面であ
り、前記第１検出器はテーブル上に載置された前記基準
ゲージブロックの上面を測定し、第２検出器はテーブル
上に載置された前記基準ゲージブロックの下面を測定す
ることを特徴とする測定機における検出器の感度校正方
法。 - 【請求項７】 請求項６に記載の測定機における検出器
の感度校正方法において、前記第２検出器はテーブル面
の下方に配置され、テーブルに形成された開口を通して
前記被測定物の下面に適用されることを特徴とする測定
機における検出器の感度校正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17754898A JPH1172351A (ja) | 1997-06-25 | 1998-06-24 | 測定機における検出器の感度校正方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16861397 | 1997-06-25 | ||
| JP9-168613 | 1997-06-25 | ||
| JP17754898A JPH1172351A (ja) | 1997-06-25 | 1998-06-24 | 測定機における検出器の感度校正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1172351A true JPH1172351A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=26492251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17754898A Withdrawn JPH1172351A (ja) | 1997-06-25 | 1998-06-24 | 測定機における検出器の感度校正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1172351A (ja) |
-
1998
- 1998-06-24 JP JP17754898A patent/JPH1172351A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050906 |