JPS5857686B2 - 三次元測定機の測定方法及びその測定方法用基準点ブロツク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は三次元測定機により被測定物を測定する際、測
定の原点として用いられる基準点ブロックに関する。

従来、三次元測定機で被測定物を測定する場合、被測定
物が載置される測定テーブル上に基準点ブロックをねじ
止め固定し、この基準点ブロックを測定の原点とし、こ
の原点から被測定点までの三次元すなわちＸ、Ｙ、Ｚ軸
方向の距離を測定して被測定物の寸法を得ている。

しかし、このような従来の測定においては、測定の原点
を必ず測定テーブル上に設定しているため、測定機の測
定範囲に対してぎりぎりの寸法の被測定物を測定テーブ
ル上に載置した場合、測定テーブル上に設けられた基準
点ブロックの取付用ねじ穴あるいは取付溝が全て被測定
物で覆われてしまい、基準点ブロックを取付ける余地が
なくなってしまうという不都合がある。

このため従来は、測定範囲がより大きい上級機種を用い
て被測定物を測定するか、あるいは被測定物の設置位置
をテーブルから片側はみ出した状態で取付けて測定し、
次に他の側に移動してはみ出させ、設置しなおして測定
するなどして無理遺り測定テーブル上に基準点ブロック
を設置して測定するかしている。

しかし、前者にあっては、新たな設備投資をしなければ
ならず、一方、後者にあっては被測定物を一部測定した
のち移動し、他の部分を測定するなど測定に長時間を必
要とし、しかも誤差要因が大きくなるという欠点がある
。

また、被測定物に基準点ブロック取付用の穴を設け、こ
の穴を利用して基準点ブロックを取付けることも考えら
れるが、精密加工時代の被測定物たる型や製品に直接取
付穴を設けることは許されず、さらに、測定機側にとっ
て好適な面にブロック取付用平面部があるとは限らず、
むしろ三次元測定の対象となる被測定物はその測定面が
非平面であることが多い。

従って、このように被測定物の大きさが測定範囲のぎり
ぎりで、かつ、測定面に適当な平面部がないような被測
定物にあっても基準点ブロックを使用できる手段の開発
が望まれていた。

本発明の目的は、測定範囲に対してぎりぎりの寸法の被
測定物を測定する際に用いて好適な三次元測定機用基準
点ブロックを提供するにある。

不発明は、測定テーブル上に設置するものとして考えら
れていた基準点ブロックを、被測定物の測定の邪魔にな
らない位置にある適宜な平面部に直接取付けうるように
し、この被測定物上の基準点ブロックを測定の原点とし
て各被測定点を測定しようとするもので、被測定物の平
面部に磁力作用で着脱可能とされるマグネチックチャッ
クに、折曲可能かつ任意位置で固定可能なユニバーサル
ジヨイントを介してヘッドを取付け、このヘッドにユニ
バーサルジヨイントを任意形状で固定させるためのロッ
クねじを設け、さらに、ヘッドに設けた永久磁石にブロ
ック本体を回動可能に取付けて前記目的を達成しようと
するものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて設問する。

第１図には本発明に係る基準点ブロックの、一実施例が
三次元測定機と共に示され、第２図には第１図の実施例
の拡大図が示されている。

第１図において、基台１上には三次元測定機の測定テー
ブル２が載置され、この測定テーブル２の両側位置には
、それぞれコラム３が立設されている。

これらの一対のコラム３上には紙面直交方向に延長され
たがイドレール４を介して横桁５が紙面直交方向に移動
自在に設けられている。

この横桁５にはガイドレール６を介して摺動台７が横桁
５の延長方向すなわち図中左右方向に移動自在に設けら
れ、この摺動台７にはスピンドル８が図中上下方向に摺
動自在に支持されている。

このスピンドル８の下端部には、軸線方向を任意の角度
に設定可能なユニバーサルプローブ９が取付けられてい
る。

これにより、プローブ９は、横桁５、摺動台７及びスピ
ンドル８で構成される移動体によって三次元的に移動可
能に支持されている。

前記測定テーブル２上には、プローブ９の測定範囲ぎり
ぎりの大きさの被測定物１０が載置固定され、この被測
定物１０の側面には、測定の邪魔にならない位置にある
平面部に基準点ブロック１１が固定されている。

基準点ブロック１１は、第２図に拡大して示されるよう
に、球形のブロック本体１２を備えるとともに、このブ
ロック本体１２を回動可能かつ任意位置に変位可能に支
持する取付手段としてのマグネチックチャック１３を備
えている。

ブロック本体１２は、該ブロック本体１２の球の中心を
含む位置に穿設された穴１４を備え、この穴１４は、プ
ローブ９の先端部が挿入可能、かつこの先端部がブロッ
ク本体１２の球の中心に位置しうるように形成されてい
る。

また、マグネチックチャック１３は、外部に向う磁力線
を発生したり、消滅したりできる、すなわち、オン、オ
フできる操作つまみ１８を備え、このマグネチックチャ
ック１３には多数の節部材１９からなり、折曲可能かつ
任意形状で固定可能なユニバーサルジヨイント２０の一
端が固着されている。

このユニバーサルジヨイント２０の他端（こは該ユニバ
ーサルジヨイント２０を任意形状で固定させるためのロ
ックねじ２１を有するヘッド２２が固着され、このヘッ
ド２２には穴１４を有する球形のブロック本体１２がヘ
ッド２２に設けられた永久磁石２３により弱い吸着力で
吸着され、回動自在、かつ、脱落防止されている。

このように構成された本実施例の使用法につき設問する
。

被測定物１０上の測定の邪魔にならない位置にある平面
部例えば側面に基準点ブロック１１を位置させ、マグネ
チックチャック１３の操作つまみ１８を操作して基準点
ブロック１１を被測定物１０に支持させ、さらにロック
ねじ２１をゆるめ、ユニバーサルジヨイント２０を任意
の形状に変形させてブロックの本体１２を適宜位置に位
置させたのち、ロックねじ２１を締めて固定する。

ついでスピンドル８の下部を把持し、横桁５、摺動台７
及びスピンドル８を適宜に移動させてプローブ９の先端
部を球形のブロック本体１２の表面４箇所に当接させ、
各測定点のＸ、Ｙ、Ｚ軸位置を記録する。

この４箇所の測定値から、予め測定されているブロック
本体１２の半径及びプローブ９の先端部の半径分を補正
してブロック本体１２の球の中心位置をコンピユータ等
を用いて算出する。

ついで、プローブ９の先端部をブロック本体１２の穴１
４内に挿入し、プローブ９の先端部が前記算出された中
心の値となったとき、ゼロセットしてこの中心の位置を
測定の原点と定める。

このようにして被測定物１０の適宜な平面部に固定され
た基準点ブロック１１のブロック本体１２により測定の
原点が設定されたのちは、この原点からの各被測定点ま
でのＸ、Ｙ、Ｚ軸位置を順欠測定し、被測定物１０の測
定を行なう。

この際、被測定物１０に形成された横方向の穴１０Ａな
どを測定する場合は、第１図に示されるようなプローブ
９の方向では測定できない。

このため、プローブ９の軸線の方向をほぼ水平に方向変
更する必要があるが、この場合は、プローブ９を水平状
態にしたまま、前述と同様にしてプローブ９の先端部を
ブロック本体１２の中心位置に位置させ、この時のＸ、
Ｙ、Ｚ軸位置と前記初めに設定した原点位置との差を補
正値として横方向の穴１０Ａの位置測定を行なえばよい
。

上述のような本実施例によれば、測定の原点を設定する
ための基準点ブロック１１を、被測定物１０に直接穴等
を設けることなく被測定物１０の適宜な平面部を利用し
て設置でき、この被測定物１０に設けられた原点を基準
として被測定点の測定を行なうようにしたから、三次元
測定機の測定範囲に対しぎりぎりの大きさの被測定物１
０であっても容易に測定の原点を設定でき、測定のため
の段取り時間を著しく短縮できる。

また、基準点ブロック１１は取付手段としてマグネチッ
クチャック１３を有しているから、磁性材で構成された
被測定物１０に対しては瞬時に固定することができ、場
合によってはコラム３等の測定機の一部に設置すること
もでき、この点からも測定の段取り時間を短縮できる。

しかも、プローブ９の姿勢変更を必要としない測定範囲
では、一旦基準点を設定すれば、基準点ブロック１１を
外してしまうことも容易にでき、測定をより簡易に行な
える。

さらに、中心を含むように穿設された穴１４を有する球
形のブロック本体１２を用いているから、プローブ９の
軸線方向を変更した際の補正操作を容易に行なうことが
できる。

また、測定の途中で基準点ブロック１１の設定位置及び
被測定物１０の設定位置を変更することがないから、誤
差要因を少なくできる。

上述のように本発明によれば、測定範囲に対しぎりぎり
の大きさを有する被測定物にあっても測定を可能にする
三次元測定機用基準点ブロックを提供できるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る基準点ブロックの一実施例が三次
元測定機と共に示される正面図、第２図は第１図の実施
例の拡大図である。 ２・・・・・・測定テーブル、３・・・・・・コラム、
５・・・・・・横桁、７・・・・・・摺動台、８・・・
・・・スピンドル、９・・・・・・プローブ、１０・・
・・・・被測定物、１１・・・・・・基準点ブロック、
１２・・・・・・ブロック本体、１３・・・・・・マグ
ネチックチャック、１４・・・・・・穴、２０・・・・
・・ユニバーサルジヨイント、２１・・・・・・ロック
ねじ、２２・・・・・・ヘッド、２３・・・・・・永久
磁石。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プローブを三次元的に移動可能に支持する移動体を
   備えた三次元測定機の測定テーブル上に載置された被測
   定物に取受けられる基準点ブロックであって、この基準
   点ブロックは、被測定物の平面部に磁力作用で着脱可能
   とされるマグネチックチャックと、このマグネチックチ
   ャックに基端を取付けられるとともに折曲可能かつ任意
   位置で固定可能なユニバーサルジョイントト、このユニ
   バーサルジヨイントの先端に取付けられるとともにユニ
   バーサルジヨイントを任意形状で固定させるためのロッ
   クねじを有しかつ永久磁石を有するヘッドと、このヘッ
   ドの永久磁石に回動可能に吸着される球状のブロック本
   体とを具備していることを特徴とする三次元測定機用基
   準点ブロック。