JPS63163202A - 精度検査用ブロツク - Google Patents

精度検査用ブロツク

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JPS63163202A
JPS63163202A JP30830286A JP30830286A JPS63163202A JP S63163202 A JPS63163202 A JP S63163202A JP 30830286 A JP30830286 A JP 30830286A JP 30830286 A JP30830286 A JP 30830286A JP S63163202 A JPS63163202 A JP S63163202A
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JP
Japan
Prior art keywords
reference plane
measurement
axis
measurement point
plane
Prior art date
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Pending
Application number
JP30830286A
Other languages
English (en)
Inventor
Suke Kudo
工藤 助
Seiichi Terui
清一 照井
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP30830286A priority Critical patent/JPS63163202A/ja
Publication of JPS63163202A publication Critical patent/JPS63163202A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は三次元測定機などの精度検査に好適な精度検査
用ブロックに関する。
(従来の技術) 従来三次元測定機のX軸、Y軸およびZ軸の寸法測定;
F↓差を検査するときには、プロックゲ−ジなどを用い
て行なわれる。これを第14図により略述すると、(1
)は三次元測定機で、プローブ(2)はY軸方向、Y軸
方向およびZ軸方向に案内移動され、プローブ(2)の
接触により測定がなされる。測定誤差を検査するときに
は、ブロックゲージ(3)、(4)。
(5)を測定すべき各軸方向に沿ってほぼ平行に載置し
、これらブロックゲージ(3) 、 (4) 、 (5
]の両端間の長さを測って、ブロックゲージ(3)、 
(4)、 (5)の真の値と比較して、その測定誤差が
検出される。なお、これらブロックゲージ(3,1,(
4)、 (5)は正確に測定軸に沿って載置されなくて
も、軸方向の2点の測定値を入力すると、付属のコンビ
エータにより傾きの誤差は修正されて、平行に載置した
ときの測定値が直接表示される。
またX軸とY軸との直角度の誤差測定に際しては、第1
5図に示すように、直角定規(6)を用いて測定してい
る。第16図はX軸とZ軸との直角度の測定の場合を示
し、第17図はY軸とZ軸との場合を示す。
上述のような方法で三次元測定機の寸法測定誤差および
直角性誤差の検査を行なう場合には、それぞれ検査項目
に合った検査器具(ブロックゲージおよび直角定規)を
使用しなければならない。
そしてこれらの検査器具は絶体寸法および形状積度が公
設機関およびメーカによって校正されている標準器で、
基準となるため、一般のものと比較して高精度であり、
非常に高価である。そのだめこのような高価なものを各
使用者が購入保管するのは経費の点で問題があり、また
、これを使用者側が自ら製作することは技術的に困難で
あるという不都合がある。
(発明が解決しようとする問題点) 上述したように、三次元測定機のような高(3度な測定
機や三軸送りの工作機械などのlf1+]定誤差や送り
誤差の検出には非常に高価な測定器具が必要で、これら
の装置の維持管理には多項な費用と熟練が必要であると
いう不都合がある。
本発明は、上述の不都合を除去するためになされたもの
で、安価に入手でき、しかも従来の標準器を用いた場合
と同等な精度で三軸間の直角性誤差2よび各軸の測定誤
差が測定できる精度検査用ブロックを提供することを目
的とする。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段と作用)本発明は三次元
測定機または三軸送り加工装置のX軸、Y軸およびZ軸
の各軸間の直角性誤差および各軸の寸法測定誤差を検査
する精度検査用ブロックであって、 第1基準平面およびこれに直角な第2基準平面および上
記第1基準平面をXY軸平面に平行に支持するための第
1支持面および上記第1基準平面をXZ軸平面またはY
Z軸平面に平行に支持するための第2支持面および上記
第2基迩平面をXY軸平面に平行に支持するための第3
支持面を有するブロック本体と、 上記第1基準平面上に設定された第1測定点および上記
第1基準平面上に設定されかつ上記第1測定点を通り上
記第2基準平面に平行な直線上に上記第1測定点から離
間した第2測定点および上記第1基準平面上に設定され
かつ上記第1測定点を通り上記直線に直角な直線上に上
記第1測定点から離間した第3測定点を有する測定点部
とを具備したことを特徴とする梢度検互用ブロックであ
る。
すなわち、本精度検査用ブロックは、第1測定点を直角
の頂点とする直角三角形の各頂点に各測定点を配置し、
測定されるべき2・袖の一方の軸にほぼ平行に第1測定
点と7J 201J定点とを配置して各測定点間のピッ
チを測定し、次にこれを90夏回転させて再び各測定点
間のピッチを測定し、90度可回転より生ずる対応側足
点間のピッチの差により、各軸の寸法測定誤差および両
軸間の直角度の誤差を算出するものである。また、各測
定点間のピッチは任意であり、直角度も高イn度に形成
する必要はないので、ブロフクは極めて安価である。
また、測定に際しての位1決めも公知の補正手段を用い
ればよいので、高精度な位置決めは全く不要で、補正も
コンビエータの使用により瞬時になされる8rのもので
ある。
なお、直角度測定の原理を第9図により説明する。面角
度は、2軸(例えばx拗とY軸)に対してそれぞれ45
度の角度をなし、互いに直交する2つのピッチの差から
求める。いg、XY軸軸面面内て孔の中心a。+ al
 + Jがあり、説明を容易にするため中心a0はX軸
上に、中心aI + 31はX軸上にあり、その座標は
、ao(0,y)、 a、(−x、 o)、 at(X
+ o)である(ただしx=y )。実際の三次元測定
機が面角度うぶψだけ、狂っていたために、Y軸がY′
軸になったとする。従って三次元測定機は30点の座標
をal(ム、y)とΔXだけ+X側に測定する。理想的
なXYY標系ではP、 = P!= Jコヨ;)巧−で
ある。しかし鮎νこはY軸がψだけ傾いているため、”
t=  (x+mx)+y”。
Px=q玉−;丁茫戸;3巧−となってP(〉P;とな
る。(図では反対に示される) (実施例) 以下、3発明の詳mt第1図ないし第13図に示す一実
施例により説明する。
tillは立方体で形成されたブロック本体で、鋼で作
られている。これら正方形からなる6面の中、主に使用
するのは第1基準平面0と、これに隣設した第2基準乎
tfsj Q31とであって、その他県1眉了(礪平面
α力に平行な第1支持面Q41と、第1基準平i’fi
rQ21と第2基準平面(13)とに隣接した第2支持
面(J9と、第2基準平面(131に平行な第3支持面
(1(i)などを使用する。第1基準平tffiQ2i
上には、3個の円孔からなる測定孔us、 (1’3.
 (20が形成されていて、これらの中心は第1測定点
121)、第2測定点の、第3測定点t231からなる
測足点#(至)を構成している。これら3個の測定点C
JI)、12’J、■の位置関係は、第1測定点Cυを
通り第2基準千而03)に平行な直線12つ上に第2測
定点123があり、また、第1測定点I2υを通り直N
 1251に直角な直1線(イ)上に第3測定点(ハ)
が位置している。
第1測定点シυと第3測定点のとの間の距離(ピッチと
称す)Plと第1測定点しυと第2測定点りとのピッチ
P!とは等しくなっている。すなわち、第2測定点@と
第3測定点(ハ)とのピッチをP3とすると、3測定点
Cυ、 C!a、 !2騰は第1測定点011を直角の
頂点とする2等辺直角三角形の各頂点に位置していて、
P、lI+P:=P:(但しP+ = Pz )の関係
にあり、−辺(ハ)は第2基準平面(13)に平行であ
り、他辺(至)は第2基準平面(IJに直角である。
また、この第1基準平面αΔ上には基準平面を決定する
ための丸印の基準平面用マーク(至)、ea+、(21
19が電気ペンなどによりマーキングされていて、同様
に、第2基準平面囮上には、2個の軸補正マーク!29
)i9)がマーキングされている。なお、本実施例にお
いては、Pl ” P2 = 106 rnrxであり
、Ps=150門になっている。
次に、上述の精度検査用ブロック圓を用いて、三次元測
定機の各鋤の寸法測定誤差および面角度を検査した場合
につき説明する。
三次元測定機(1)はX軸案内部6υ、Y軸案内部C3
2゜Z@案内部Qを具えていて、Z軸案内部(至)下端
に取付けられたプローブ(3由を三次元的に移動させ、
定盤(ト)上の被測定物に接触させて測定する。本検査
用ブロックI3υは第2図に示すように定盤C3S上に
載置して検査を行なう。検査項目は三軸の寸法測定誤差
および三軸間の面角度で、具体的にはY軸とY軸、Y軸
とZ軸およびY軸とZ軸の三通りある。
まず、Y軸とY@につき述べる。検査ブロック6υは第
3図に示すように、第1支持面Iを定盤C9に密着させ
て、第1基準平面02をZ軸に対し直角に、すなわち上
向きに、かつ第2基準千而u3)が測定機(1)のY軸
とほぼ平行になるように位置決めする。次に測定機(1
)のグローブ(ロ)により第1基準平面(L7Jの基準
平面用マーク(2)、・・・をプロービングして、基準
平面を決定する。次に第2基準平面u3の軸補正マーク
ツ、ζ1をプロービングした21所の点を結んだ直線が
Y@と平行になるように調整する。このように位置決め
してから第1基準平面(1カの第1測定孔α騰、第2測
定孔U→、第3測定孔憐を寸法測定し、付属のコンピュ
ータに入力処理し、それぞれの中心位置、すなわち第1
測定点C])、第2測定点c2つ、第3測定点(ハ)の
XY実座標得られる。
これによりピップP、、P、、P、に対応した測定fl
iPt。
P、、P、が得られる。
次に第4図に示すように、第1基準平面a力が、上向き
で、第2基準平面Uが測定戦(1)のY軸とほぼ平行に
なるように位置決めをし、グローブ(3iによI)曳’
N 1基阜而Uわの基準平面用マーク轍、・・・をプロ
ービングして基準平面を決定しくコンピュータ・み ’g[) 、次ニm 2−11!ii”AI]1IT(
1:uのuJl ;r+i正マークCI’jJ、G2J
t全プロービングした2箇所の点を結んだ直線がXI+
1と平行になるように調整する。そして上述と同様に6
111定孔(18)、 fl’s、 畑を測定して第1
測定点cli)、第2 d!’、1定点(2J、第38
i11宇点シ、3Jの座標を求め、ピッチP1・P2・
P3に対応した測定値P、 、 P2. P、を得る。
上述の結果からY軸とY@については、ピッチX軸とY
軸の寸法4(11定誤差が判る。またピッチP。
とP3とを比較すれば直角度の誤差が判る。これは一般
公知の手段なので、実施例の場合を第12図お、よび餓
13図を参照して略述する。
ここで、ψ:XY軸の直角度の狂い〔rad〕、2角度
?ε〔μm〕とすると、 δ= P3− P3= (P、 + Pt )ψcos
 −2より いま、P、 = 106 X 10’ C/4m)より
= 1.95ε〔秒〕 以下、Y軸とZ軸については第5図および第6図、Y軸
とZ軸については第7図および第8図に示すように位置
決めを行ない、上述のX4tb、Yti市と同じ方法で
測定すればよい。
なお、本実施例は三次元測定機の場合を例に述べたが、
三軸の送りをもった工作機械などの加工機械の場合でも
よい。またブロック本体は、立方体で構成したが、これ
に限らず、各支持部を球面で形成して適宜固定する手段
を併用してもよい。
さらにまだ測定形態は孔で構成し念が、円1荀1球面の
一部でもよい。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明の(3度検査用ブロックは
、各ピッチ間隔は任意であり、測定対象を90度可回転
て直角度が測定できるので、検査ブロック各部の、tl
¥1qは一般便用者側でも製作可能な程度であり、従来
のように高価なブロックゲージや直角定規を多数揃える
必要がないので、維持管理の費用が著しく安価になる。
また、測定点を直角三角形で構成したので、測定に際し
ては単に90度可回転るだけでよいから迅速に正確な測
定かできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1因は本発明の一実施例の斜視図、第2図は同じく測
定状態を説明する斜視図、第3図および第4図は同じ(
X、Y@についての測定を説明する斜視図、第5図およ
び第6図は同じ<X、Z軸についての測定を説明する斜
視図、第7図および第8図は同じ<Y、Z@についての
測定を説明する斜視図、第9図は同じく直角度測定原理
説明図、第10図は同じく寸法を示す斜視図、第11図
は同じく測定点群のピッチを示す平面図、第12図およ
び第13図は同じく面角度測定説明図、第1・を図は従
来の各軸寸法測定検査方法説明f+祝図、第15図ない
し第17図は従来の直角度検査説明斜視図である。 (1)・・・三次元測定機、  αυ・・・ブロック本
体、α2・・・第1基準平面、03)・・・第2基應平
面、■・・・第1支持面、Q5+・・・第2支持面、(
1i19・・・第3支持面、   t181.111.
 (、、U−・・測定孔、01)・・・第1測定点、 
  t22)・・・第2測定点、Q・・・第3測定点、
   0・・・測定点群。 代理人 弁理士  則 近 憲 佑 同     竹 花 喜久男 第 1 図 第 3 図 築 4 図 ビ1 第5図 第6図 第7図 第 8 図 第9図 第10図     第11図 第1214       第137 第1.・1図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)三次元測定機または三軸送り加工装置のX軸、Y
    軸およびZ軸の各軸の寸法測定誤差および各軸間の直角
    度の誤差を検査する精度検査用ブロックであって、 第1基準平面およびこれに直角な第2基準平面および上
    記第1基準平面をXY軸平面に平行に支持するための第
    1支持面および上記第1基準平面をXZ軸平面またはY
    Z軸平面に平行に支持するための第2支持面および上記
    第2基準平面をXY軸平面に平行に支持するための第3
    支持面を有するブロック本体と、 上記第1基準平面上に設定された第1測定点および上記
    第1基準平面上に設定されかつ上記第1測定点を通り上
    記第2基準平面に平行な直線上に上記第1測定点から離
    間した第2測定点および上記第1基準面上に設定されか
    つ上記第1測定点を通り上記直線に直角な直線上に上記
    第1測定点から離間した第3測定点を有する測定点群と
    を具備したことを特徴とする精度検査用ブロック。
  2. (2)ブロック本体は立方体であることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の精度検査用ブロック。
  3. (3)第1測定点および第2測定点および第3測定点は
    それぞれ第1基準平面に設けられた円形の測定孔の中心
    軸線上にあることを特徴とする特許請求の範囲第1項ま
    たは第2項記載の精度検査用ブロック。
JP30830286A 1986-12-26 1986-12-26 精度検査用ブロツク Pending JPS63163202A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014506989A (ja) * 2011-03-01 2014-03-20 新東工業株式会社 立方体基準器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014506989A (ja) * 2011-03-01 2014-03-20 新東工業株式会社 立方体基準器

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