JPS63302310A

JPS63302310A - 座標測定機の測定ボリューム内の点の絶対位置を決定する方法および装置

Info

Publication number: JPS63302310A
Application number: JP857488A
Authority: JP
Inventors: フレデリック・ケイ・ベル; マイケル・テイ・ゲール; ステイーブン・エヌ・ブラウン
Original assignee: Warner and Swasey Co
Current assignee: Warner and Swasey Co
Priority date: 1987-01-20
Filing date: 1988-01-20
Publication date: 1988-12-09
Also published as: EP0279926A1; CA1310092C; EP0279926B1; DE3781674D1; DE3781674T2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、座標測定機（ＣＭＭ）の測定ボリューム内の
位置を決定する方法および装置に関するものであり、と
くに、０侃の測定ボリューム内の位置を決定することに
よｐ、ＣＭＭの全測定ボリュームに対して位置を決定で
きるように０澗を較正する方法および装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

数値制御工作機械の出現によシ、より迅速に最初の部品
を検査し、および多くの場合には全数寸法検査すること
によりその数値制御工作機械をサポートする装置に対す
る需要が高まってきた。その需要を満すために、１９６
０年代の初めにＣＭＭが開発された。ＣＭＭは機械加工
の前のレイアウト機として、および機械加工の後で加工
部分の場所を調べるためにも使用できる。多くの場合に
ＣＭＭは検査過程の機械化に重要な役割を果す。

ＣＭＭは開発されて以来自動車産業および航空宇宙産業
において次第に用いられるようになってきた。品質管理
のためにはＣＭＭは変った装置であるとかつては考えら
れていたが、現在では太貸生産工場や町工場において欠
くことができない装置になシつつある。その理由は、正
確な測定機の必要と、製作されている部品についての詳
細な記録の必要とを主な理由とするものである。

現在は、０壓は製造工程において三通りの方法のうちの
１つで使用されている。最も簡単な方法は、生産ライン
の端寸たは検査場所にＧ瀾を設置することである。この
方法では、機械の状況を確かめるために生産されたもの
の最初の部分を検査するためにＣＭ′Ｍが用いられる。

機械の状況が確かめられたら機械は部品を無作為に検査
する。多くの場合にこれは好適な手法である。

別の方法は、２個所の加工部の間にＣＭＭを組込み、第
１の加工部で加工された部品を、第２の加工部での加工
を行う前に全数検査するものである。

０澗は三次元形状を測定でき、短い時間内に多くの異な
る測定を行うことができるから、この方法は可能である
。この方法を用いる場合は、ＣＭＭは生産過程を間接的
に制御する。しかし、このやシ方では作業現場で部品検
査を行うためにＣＭＭを「頑丈ｅこＪ２９作しなけｎば
ならない。

第３の方法はＣＭＭを生産ラインに組込むことである。

こうすることによシ０瀾が生産工程を直接制御できるこ
とになる。生産時には組込まれた装置が加工物を測定し
、測定値を所要の寸法と比較し、部品が所定の仕様の範
囲内で製作されるように、必要があれば機械の制御器を
自動的に制御する。

基本的なＣＭＭは、（１）基本的にはｘ−ｙ−ｚ位置ぎ
め装置である機械構造体と、（２）部品の表面を検出し
、入力を制御器へ与える探査器と、（３）機械制御器と
コンピュータ・ハードウェアを含む制御器と、（４）三
次元形状解析のためのソフトウェアと、０４つの要素で
構成される。測定輪郭すなわちボリュームは機械のｘ、
ｙ、ｚの方向の移動により定められる。

各種の機械設計および構造が存在するが、全ての設計は
３本の座標軸という同じ基本的な技術的思想を含んでい
る。各軸は、残シの２本の軸により形成された基準平面
に対して理想的には直角である。位置帰還のために各軸
には直線測定トランスデユーサが設けられる。こうする
ことによシ輪郭（ボリューム）内の位置表示を任意の固
定されている基準点とは独立にできる。

使用されている最も一般的な基準装置は鋼製またはガラ
ス製のスケールである。両方の基準装置は、機械の正確
な位置を決定するために非接触式の電子光学的読取シヘ
ッドを用いている。鋼製の物指しと加工物の熱膨張率の
差が最小であるから、現場においては鋼製の基準装置が
広く使用されている。ガラスと金属製加工物の熱膨張率
の差のために、ガラス製物指しは管理された環境におい
て使用されるのが普通である。

機械のワークテーブルは、部品の固定と配置を容易にす
るためのねじ穴を含む。花崗岩または鋼は種々の環境に
おいて安定しているから、ワークテーブルは花崗岩また
は鋼で製作できる。

電子式プローブすなわち固体プローブがプローブアーム
すなわちプローブ軸の中に挿入される。

プローブ軸は、片持ちぼり、橋形ガントリー、柱部材そ
の他により支持される。プローブアームの動きは無摩擦
空気軸受または機械的軸受により案内される。

座標測定は典型的には、穴、表面、中心線および傾斜の
それぞれの位置を決定する二次元または三次元の過程で
ある。立方体形部品の６つの面までは部品を再び位置さ
せることなしに検査できる。

典型的な作業においては部品はＣＭＭのテーブル上の無
作為の場所に置かれる。一般に、部品の表面の全てをプ
ローブで検査できるようにするためにその場所は機械の
軸線に対してほぼ中心にある。

部品の寸法と使用するプローブの種類に応じて、部品を
機械のテーブルに固定する必要がある。類似の部品に対
して多くの検査を行わなければならないとすると、基準
の精密な立方体または球で基準場所点を定めることがで
きる。それから、部品の希望する特徴部分に接触するま
でプローブは手動または機械の制御の下に動かされる。

組込まれた軸測定スケールに沿って各軸上を移動する読
取りヘッドが瞬時の機械位置をデジタル表示器を介シテ
コンピュータ・インターフェイスへ送る。それから、寸
法要素と形状要素を計算し、比較し、評価し、または要
求に応じて格納し、あるいは印字する。

ＣＭＭを使用することが従来の測定技術よシ優れている
点は融通性と、組立時間が短いこと、確度が高いこと、
測定者の影響がないこと、および効率が高いことである
。

ＣＭＭを何らかの特定の測定作業に専用とする必要はな
い。ＣＭＭは、カム、歯車および形づくられた表面を含
むほぼ任意の形状の部品の実際上任意の寸法特性を測定
できる。

部品の整列と適切な基準点を定めることは、従来の表面
板検査技術では非常に時間のかかることである。それら
の手続きはコンピュータ援助ＣＭＭまたはコンピュータ
制御０壓で利用できるソフトウェアを用いることによシ
非常に簡単にされ、またはほとんど無くされる。

それらのソフトウェアによシ測定者はＣＭＭ上における
部品の向きを定めることができる、その後で、部品の基
準装置の座標と機械の座標の間のどのような不一致に対
しても全ての座標データが自動に修正される。高度なソ
フトウェアを有するＣＭＭは、第４の軸（回転テーブル
）が用いられている場合でも全ての特徴に接近するため
に部品の向きを定める必要なしに１回の設定で部品を検
査できる。

Ｇ侃における全ての測定値は共通の幾何学的に固定され
ている測定機から得られ、ハードゲージ（ｈａｒｄ−ｇ
ａｇｅ）検査法および転送技術で起ることがある誤差の
発生および累積を無くす。更に、１回の設定で全ての重
要な特徴を測定することにより、設定の変更による誤差
の発生が阻止される。

デジタル読取シを使用することにより、ダイヤル型装置
ないしバーニヤ型装置に一般的である主観的な解釈が解
消される。測定者の「感触」は最近の電子式プローブ装
置ではほとんど解消される。

全てのＣＭＭは穴または中心距離のような典型的な部品
特徴のためのソフトウェアルーチンが内蔵されている。

パートプログラム援助モードにおいては測定者は機械を
位置させる。最初の位置が設定されると機械は測定者の
選択の余地を無くすプログラムの制御の下にある。コン
ピュータの数値制御（ＣＮＣ）モードにおいては原動機
により駆動される機械が測定者を全くわずられすことな
しに動作する。また、はとんどの機械において行われる
自動データ記録によシ読泡った測定値を検査報告書に転
記する際に生ずる誤りが防止される。そのために、未熟
練の測定者に比較的複雑な検査手続きを行うことを容易
に指令できる。

以上述べた全ての要因は従来の検査技術よりもＣＭＭの
効率を高くすることを助けるものである。

一層の劇的な効率向上は、計算器およびあらゆるレベル
のコンピュータを含めた関連するデータ取扱い装置の計
算性能および解析性能により実現される。

ＣＭＭの製造者から種々の構成の機械を入手できる。構
成それぞれは特定の用途に適当にする諸利点を有する。

全部で１１ｆ！類の機械構成が存在するが、それらの構
成のいくつかは片持ちばり、橋形、柱、ガントリーおよ
び水平アームという５種類の主な構成のうちの１つを変
更したものである。

ＣＭＭの有用性はプローブ装置の性質に大きく依存する
。（１）ハード、（２）電子式、（３）非接触、の３つ
の種類のプローブが一般に用いられる。プローブは検査
法の寸法要求および形状的な要求に従って選択される。

プローブとともに用いられる各種の付属物がＣＭＭの性
能を向上させる。たとえば、割付は可能な（ｌｎｄｅｘ
ａｂｌｅ）プローブヘッドによシ測定プローブを水平面
内と垂直面内で向きを定めてプローブを希望の平面に対
して垂直に保つことができる。

この特徴によｐ　ＣＭＭには機械の軸に整列されていな
い幾何学的要素に到達して、検査する性能が与えられる
。更に、複雑な表面を検査および走査する時に、割付は
可能なヘッドを使用することが一般に要求される。しか
し、割付は可能なプローブヘッドはＣＭＭの測定ボリュ
ームを縮少する傾向がある。

機械制御器と割付はヘッドの間のパワードライブおよび
知能インターフェイスとしてマイクロプロセツサ制御器
が動作するため釦、マイクロプロセッサ制御器には割付
は可能なヘッドが通常設けられる。

カム、歯車および回転子のような、回転軸を有する複雑
な多面部品すなわち加工物を検査する場合には回転台は
とくに有用である。各種の寸法の加工物を受けるために
各種の寸法の回転台を利用できる。回転台けＣＭＭの測
定ボリュームを拡大する。

回転台は手動でまたは自動的に制御できる。自動的に制
御される回転台が使用される場合には、特殊なソフトウ
ェア・プログラムが機械制御器と相互作用して回転台の
動きを制御し、整列の狂いを補償する。

ＣＭＭは、物理的を構成は別にして、動作モード、すな
わち、手動モード、手動−コンピュータ援助モード、原
動機付きコンピュータ援助モードおよび直接コンピュー
タ制御モード、Ｋ従って分類することもできる。手動機
械は、測定者が各測定を設定するために機械の座標軸に
沿って動く自由浮動、固体プローブすなわち電子式プロ
ーブすなわち非接触プローブを有する。各軸の関連する
デジタル読出しによシ、測定者が見て手書きで記録する
測定値が与えられる。ある場合には読取シ値を記録する
ために簡単なデジタル印字装置を使用できる。

プローブを一連の測定場所を通って手動で動かすことに
より依然として行われる測定を取扱う手動コンピュータ
援助ＣＭＭでは、データ処理装置を用いる。固体プロー
ブすなわち電子式プローブすなわち非接触プローブをこ
の種の機械に使用できる。マイクロプロセッサを特徴と
する特殊なデジタル読出し、プログラム可能な計算器、
ま念は完全にコンピュータによってデータ処理を行うこ
とができる。

データ処理装置および関連するソフトウェアの性能に応
じて、コンピュータ援助ＣＭＭは簡単なインチからミリ
メートルへの単位換算から、整列の狂いの自動三次元補
償と、多数の幾何学的測定作業および多数の解析的な測
定作業までの範囲の機能を行う。所定のプログラムの格
納と測定者の援助もパートプログラムの作成に利用でき
る。パートプログラムはコンピュータにおいて作成され
て、コンピュータに格納される。そのパートプログラム
によシ、合否の判定を自動的に行うために、コンビエー
タは検査順序を決定し、測定結果を公称値および許容誤
差と比較する。

実際には、コンピュータ装置は、寸法の測定と許容誤差
の見積りに到達するために必要とされる全ての計算およ
び解析を行うことができ、指定された一連の位置ぎめ運
動および測定運動へ測定者を導くことができる。データ
の記録はコンピュータ援助Ｇ侃に通常台まれる。

原動機付きのコンピュータ援助ＣＭＭはコンピュータ援
助ＣＭＭの特徴の全てを有するが、ジョイスティックを
使用する測定者の制御の下における原動機によシ動作さ
せられる運動を用いる。はとんどの原動機付きＣＭＭは
、機械運動の手動操作を行えるようにするために、原動
機を切離す手段も有する。ある種の機械は直流サーボモ
ータを使用し、衝突の影響を小さくするために空気を介
して動作させられる摩擦クラッチを用いており、手動の
ためにほとんどの機械はモータを切離すことができる。

直接コンピュータ制御（ＯＣＣ）はＣＮＣ工作機と同等
である。コンピュータは原動機付き０瀾の全ての運動を
制御する。また、コンピュータはほとんどの高度なコン
ピュータ援助ＣＭＭのデータ処理機能も実行する。制御
サイクルと測定サイクルは共にプログラムによシ制御さ
れる。はとんどのＤＣＣ機械は、プログラム格納と、あ
る場合にはオフライン・プログラミング性能を含めた各
種のプログラミング作業を行えるようになっている。

手動座標測定機のために基本的な測定データ処理性能を
持たせるために最初は開発されたマイクロプロセッサを
ベースとするデジタル読出しをこえて、三次元形状を含
む複雑な測定問題を解決する必要と、特殊な測定問題を
解決するために一層融通性に富む汎用プログラミング性
能を持たせる必要もある。多くのＣＭＭ製造者らは、全
ｏｃｃ　ｇ能を含めて、そのような目的のための一連の
データ処理装置を提供している。

全ての態様のコンピュータ援助０■の生産性の鍵は関連
するソフトウェアの高度化と、使用の容易さにある。測
定できる部品の特徴の数をソフトウェアの能力が決定し
、かつソフトウェアの使用の容易さが機械の使用範囲を
決定するから、多くの座標測定機においてはソフトウェ
アが最も重要な要素である。

０ＭＭソフトウェアの機能的な性能は利用できるアプリ
ケーション・プログラムの種類と数に依存する。はとん
ど全てのＣＭＭは部品の基準系と機械座標の間の整列の
狂いをプローブにより選択した点によシ補償する手段を
提供する。ある機械は一平面内での整列に限定されるが
、はとんどの機械は完全に三次元の整列を行う。指定さ
れた点をとるとプログラムは整列の狂いを計算し、以後
の全ての測定指示値に適切な修正を加える。

直角座標系、極座標系、およびある場合には球面座標系
も一般に取扱われる。はとんどの装置は記憶装置に格納
されている部品の公称寸法からの測定値の偏差と、許容
誤差を外れた条件のフラッグも計算する。

０ＭＭソフトウェアにより泡抜われる幾何学的な諸機能
は点、線、平面、円筒、球および円錐のような幾何学的
要素を一連の測定点から定め、それらの幾何学的要素の
相互作用に関する測定の諸問題を解決する。そのような
ソフトウェアは、たとえば選択された測定回数を基に設
定された２個の円の相互作用を決定でき、または２つの
表面の相互作用の角度を設定できる。

多くのソフトウェアパッケージは、１つの特徴および関
連する特徴群についての各種の形および位置関係（平坦
性、直線性、真円度、平行度オたは直角性等）を決定す
ることにより幾何学的な許容誤差を評価する手段も提供
する。

最適プログラムが、未完成の部品について指定の寸法に
仕上げるべき部分の場所を識別して、機械加工の許容誤
差分布を最適にできる。最大材料条件（ｍａｘｉｍｕｍ
　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）　（ＭＭＣ
）がＭＭＣの原理に従って寸法を定められた諸特徴を評
価する。

他のアプリケーション・プログラムはデジタル化された
輪郭のための自動部品走査と、歯車およびカムのような
特殊な形状の検査を増扱うための各種の特殊なプログラ
ムとを含む。利用できる統計解析プログラムはヒストグ
ラムを含めてグラフィックデータの光示を行う。

最も簡単な構成の０侃においては、各軸に平行に設けら
れた１個のトランスデユーサが、基準点に対するプロー
ブの先端部の位置を決定できる。

その基準点としては軸が交差する点または他の適当な任
意の場所とすることができる。

そのような技術が採用されるといくつかの誤差源が生ず
ることがある。運動の直線性および軸の直交性の欠除は
そのような誤差の大きな原因である。別の誤差原因は、
キャリッジの運動方向に垂直な軸を中心とするキャリッ
ジの角度回転である。

しばしばアツベ誤差と呼ばれるそのような誤差は回転に
依存するばかりか、プローブの先端部とその寸法を測定
するトランスデユーサの間の横方向のずれＫも依存し、
そのずれとともに変化することが明らかである。直線ト
ランスデユーサ自体の誤差のような他の誤差源も存在す
る。

誤差を補償する念めに多くの試みが行われている。たと
えば、各種の手段により既知の誤差をトランスデユーサ
に故意に持たせることが知られている。しかし、そのよ
うな補償は測定ボリューム内の与えられた場所にのみ適
用されるだけである。

別の技術は機械を較正し、機械が実際に使用さｎた時の
種々の点に存在する誤差を測定することである。想像さ
れるであろうように、そのような較正は極めて長い時間
を要し、とくに、大型の機械の場合には較正時間が長く
かかり、かつ大容量の記憶装置を必要とする。

軸の整列の狂いを決定する従来の方法の１つは次の通シ
である。

（、）　　第１の側面をＣＭＭのＸ軸に整列させるよう
にして花崗岩製の立方体を０侃の上に位置させ、それか
ら、ＣＭＭのプローブがその第１の側面の上を動かされ
るにつれてＣＭＭが発生したＸ座標を測定し、次にＹ方
向の変化が発生されなくなるまで立方体の位置を調節す
る。

（ｂ）　　第２の側面（Ｙ軸に垂直である）の上をＣＭ
Ｍのプローブを動かし、ＣＭＭが発生したＸ座標の変化
を測定する。Ｘ座標の変化とＸ座標の変化の比がＣＭＭ
のＹ軸とＹ軸の間の整列の狂いの測定値を表す。

（ｃ）花崗岩製の立方体の適切な側面を用い、過程（ａ
）　、　（ｂ）においてＸの代シにＹを用い、Ｙの代り
に２を用いて過程（、）と（ｂ）を繰返えすことにより
Ｙ軸とＹ軸の整列の狂いを測定する。

（ｄ）　　別の一対の側面を用い、Ｘの代シにＹを用い
、Ｙの代りに２を用いて過程（、）と（ｂ）を繰返えす
ことによりＹ軸とＹ軸の整列の狂いを測定する。

時間がかかることに加えて、この花崗岩正方形法は、花
崗岩正方形をＣＭＭの台の上に不正確に置くことによ＃
）誤差が生ずることになる。

時間がかかる別の方法が軸尺度誤差を測定するために用
いられる。その方法はレーザを使用するものであって、
下記の過程を含むものである。

（ａ）　　レーザ干渉計の反射器を０ＭＭプローブの代
りにＣＭＭに取付ける。

（ｂ）　　ｘ軸方向の運動だけを行わせるために０澗の
Ｙ軸と２軸を固定する。

（ｃ）　　レーザ干渉計のビームがＹ軸に平行に進んで
反射器に入射するようにレーザ干渉計を整列させる。

（ｄ）　　それから、ＣＭＭのＹ軸に沿って反射器を動
かし、ＣＭＭが発生したＹ軸の指示値とレーザ干渉計の
指示値を得る。それらの指示値からＣＭＭのＹ軸の尺度
誤差を決定できる。

（ｅ）　　Ｙ軸と２軸について過程（−）〜（ｄ）を繰
返えす。

また、バーベル（ｂａｒｂｅｌｌ）およびプライアンゲ
ージ（Ｂｒｙａｎ　Ｇａｕｇｅ）のような加工物を使用
することを含む０ＭＭ検査法も知られている。それらの
方法の実施中にＣＭＭにより発生されたデータは合否基
準を基にして用いられる。いいかえると、その加工物の
使用が調整を必要とすることを示したとすると、前記花
崗岩製立方体またはレーザ干渉計法が必要な調節の実施
に用いられる。

Ｇ侃の較正に用いらｎる別の方法は、加工物をＣＭＭＯ
台の上にのせる過程と、０壓プコープを加工物に結合し
、加工物により定められた複数の位置に対するＣＭＭが
発生した複数の直角座標データ点を格納する過程とを含
む。ＣＭＭが発生した直角座標と、加工物の既知の直径
と、複数の未知のＣＭＭ！１１１調節誤差および尺度誤
差の各変数に関して１組の距離方程式を発生するために
データ処理器がプログラムされる。その１組の方程式を
未知誤差変数について解き、その解から必要な０侃調節
を決定できる。そうすると、指示された調節を行うこと
によ５　ＣＭＭを正しく調節できる。この方法の１つの
変更例においては、加工物としてはプライアンゲージと
することができる。この方法の例が米国特許第４，４３
７，１５１号明細書に開示されている。

検査装置を自動較正する１つの方法は、穴の深さのよう
な既知の幾何学的特徴の較正測定を行うことである。そ
れから修正関数を計算し、それを格納する。次に修正関
数を試験部品の実時間測定に適用する。これは、マスタ
一部品を測定し、データを格納し、マスタ一部品に対す
る試験部品の偏差を計算するＣＭＭに類似する。この方
法の例が米国特許第４．４６２，０８２号明細書に開示
されている。

〔発明の概要〕

本発明の利点の１つはＣＭＭの測定ボリューム内の絶対
位置を正確かつ比較的安い費用で決定する改良した方法
および装置を得ることである。

本発明の別の利点は、ＣＭＭの多くの個々の部品の製作
許容誤差を大きくし、形状の誤差を修正するためにＣＭ
Ｍを機械的に調節するための特殊な手段を無くすことが
できるようにして、ＣＭＭＯ測定ボリューム内の絶対位
置を決定する方法および装置を得ることである。

本発明の方法は、運動軸の移動の全範囲についての軸修
正データのセットを格納する過程と、運動軸に対するＣ
ＭＭのプローブ軸の与えられた位置についての軸修正デ
ータのサブセットを決定するなめにＣＭＩＩＩＩの位置
帰還信号を利用する過程とを含む。この方法は、標準の
座標フレームにおける修正された位置信号を得るために
、位置帰還信号を軸修正データのサブセットに組合わせ
る過程も含む。

本発明の装置は、運動軸の移動の全範囲についての軸修
正データのセットを格納する記憶装置と、位置帰還信号
に応答して、運動軸に対するＣＭＭのプローブ軸の与え
られた位置についての軸修正データのサブセットを決定
する手段とを含む。この装置は、標準の座標７１ノ−ム
における修正された位置信号を得るためく、位置帰還信
号を軸修正データのサブセットに組合わせる手段も含む
。

ＣＭＭのプローブ軸は運動軸を表す３つの自由度を有す
ること、およびＣＭＭは、ＣＭＭの座標フレームにおけ
る修正された位置信号を得るために帰還装置を有するこ
とが好ましい。

また、本発明の方法と装置はＣＭＭの２１種類の形状誤
差を補償するが、四軸、玉軸または内軸機械を基にし次
付加形状誤差を除外しないことが好ましい。

本発明の方法および装置によシ得られる利点は数多くあ
る。たとえば、ＣＭＭの全ての形状誤差に対して絶対修
正が行われる。また、プローブのずれ補償も行われる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

まず、座標測定機（ＣＭＭ）１０が示されている第１図
を参照する。このＣＭＭ　１０は、Ｘ−Ｙ−Ｚ位置ぎめ
装置ｅ１２と、プローブ１４と、制御装置１６とを一般
に含む。制御装置１６は、機械制御器１８ト、コンピュ
ータ装置２０と、このコンピュータ装置２０をプログラ
ミングするソフトウェアとを含む。

プローブ１４は位置ぎめ装置１２の２軸プローブアーム
すなわちプローブ軸２２の中に挿入される。位置ぎめ装
置１２は、ペースすなわちワークテーブル２６を含む。

このワークテーブルは部品の配置および固定を容易にす
るねじ穴を含む。

位置ぎめ装置１２は、予め荷重をかけられている空気軸
受によりＸ軸ギヤリッジ３０を滑ることができるように
して支持するパックレール２８も含む。それらの空気軸
受はキャリッジ３０も案内する。

上部Ｙ軸ギヤリッジ３２がＸ軸ギヤリッジ３０に対して
動き、かつＸ軸上の空気軸受によシ支持され、案内され
る。プローブ軸２２はＹ軸ギヤリッジ３２に対して動き
、かつ空気軸受によυγ軸軸ギヤリッジ上に支持され、
案内される。

通常の片持ちはり０壓について説明するが、修正される
特定のＣＭＭについて定められた１組の方程式を基にし
て他の種類のＣＭＭを本発明に利用できることを理解す
べきである。

次に第２図を参照して、ｘ−ｙ−ｚ座標系には、３軸系
の軸線を中心とするキャリツ゛ジ３０．３２と軸２２の
角度回転によシひき起された典型的な角度回転誤差が示
されている。各軸にはそのような誤差が３個存在する。

したがって、位置ぎめ装置１２の機械的な部品が非常に
正確に製作および組立てられたとしても、第２図に示さ
れている座標系には９個の誤差が存在する。そｎらの回
転誤差およびその他の誤差のために、第７Ａ図に示すよ
うに位置ぎめ装置１２がそれの測定ボリューム１０２内
の種々の点へ動かされても位置誤差は依然として存在す
る。各軸を中心とする角度回転誤差は次のように定めら
れる。Ａ（Ｘ＞＝Ｘロール、Ａ（ｙ）＝Ｙピッチ、Ａ（
ｚ）＝Ｚピッチ、Ｂ（ｘ）＝Ｘピッチ、Ｂ（ｙ）＝ＹＯ
−ル、Ｂ（ｚ）＝Ｚ＝ｙつ、Ｃ（Ｘ）＝Ｘ：？つ、Ｃ（
ｙ）＝Ｙヨウ、Ｃ（ｚ）＝Ｚクロールある。

第２図の軸に沿う運動の直線性の欠除も誤差源である。

各軸に対して他の２本の軸に関する直線性の欠除が典型
的に存在し、それによ逆位置ぎめ装置１２の直線性につ
いて６個の誤差になる。直線性誤差は次のようにして定
義される。Ｘ（ｙ）＝Ｘ方向のＹ直線性、Ｘ（ｚ）＝　
Ｘ方向の２直線性、Ｙ（Ｘ）＝　Ｙ方向のＸ直線性、Ｙ
（ｚ）＝　Ｙ方向の２直線性、Ｚ（Ｘ）＝Ｚ方向のＸ直
ｍ註、Ｚ（ｙ）＝　Ｚ方向のＹ直線性。

しばしばあまり重大ではない誤差源であるが、軸尺度誤
差（ａｘｉａ　５ｃａｌｅ　ｅｒｒｏｒｓ）が大きくな
ることがある。そのような誤差は次のように定義でれる
。Ｘ（ｘ）＝　Ｘの尺度誤差、Ｙ（ｙ）＝　Ｙの尺度誤
差、Ｚ（ｚ）＝　Ｚの尺度誤差。

別の可能な誤差源はＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の直交性の欠
除である。その誤差は典型的には次のように９０度から
の角度偏差として与えられる。

Ｐｙｘ！ｙ−ｘ直交度、Ｐ、ｘ−ｚ−ｘ　直交度、Ｐｚ
ｙＷｚ−ｙ直交度。

したがって、位置ぎめ装置１２には２１坪類の形状誤差
がある。それらの形状誤差は、直交度誤差を除いて、位
置ぎめ装置１２の測定ボリューム１０２内の位置に応じ
て全て変化する。

最後に、別の可能な誤差源はプローグずれ（オフセット
）誤差である。それらの誤差は第７図に示さｎている角
度誤差およびプローブのずれＳ。

χ Ｓ、、Ｓ、から決定される。球１００の中心位置を測定
するためにプローブ１４が用いられる。そうすると、第
７Ａ図に示さ扛ているベクトルＡとＢのベクトル減算に
より決定さｎる。

次に、ＣＭＭｌ　０を較正する装置のブロック図が示さ
れている第３図を参照する。この装Ｍは線形光学素子、
角度光学素子および直線性光学素子（ｌｉｎｅａｒ、ａ
ｎｇｌｅ　ａｎｄ　ａｔｒａｉｇｈｔｎｅｓｓ　ｏｐｔ
ｉｃｓ）　　を有するレーザ干渉計のような較正器３２
を含む。そのレーザ干渉計としてはＨＰ　５５２８Ａを
用いることが好ましい。較正器３２は、レベル計とＡ−
ｔ。

−Ｄ　ＨＰｒＢインターフェイスを有する電子水準器を
含む。較正器３２はボールパ〜と垂直直線縁部およびプ
ローブも含む。電子水準器はワイラー（Ｗｙｌｅｒ）電
子水準器を用いることが好ましく、プローブＨ２Ｏ０ａ
延長部を含むレニツシャウ（Ｒｅｎｉｓｈａｗ）ＴＰ−
２、ＰＨ−６グａ〜プを用いることが好ましい。

最後に、較正器３２はレーザ光学素子、水準器およびＰ
Ｈ−６プロープのためのプローブアダプタを含むつ較正器３２は、ＣＭＭの形状誤差と尺度誤差を測定する
ために工場の人によシ用いられ、鷺の情報ヲＦｒＰＩＢ
インターフェイスを介してコンビニ〜り３４へ自動的に
転送する。コンピュータ３４はＨＰ−２０７コンピユー
タを用いることができ、そのコンピュータは印字装置と
、コンビニ〜り３４が装置の他の部品と通信することが
できるようにする近似通信リンクとを含む。−投に、コ
ンピュータ３４は較正データを格納し、軸修正データを
計算および格納する。更に、コンピュータ３４はデータ
を制御装置１６の測定処理器（ＭＰ、すなわちｍｅａｓ
ｕｒｅｍｅｎｔ　ｐｒｏｃａｓｓｏｒ　）　３６とディ
スク３８へ転送する。ＭＰ３６からの軸位置データおよ
びデータ記録指令が較正作業中にコンピュータ３４へ転
送される。

第３図に示されている装置はデータ記録スイッチ３７も
含む。このデータ記録スイッチはφ伊３６がＣＭＭＩＱ
の残りの部分から受ける情報を記録することをＭＰ３６
に合図するためにＭＰ３６にインターフェイスする手持
ちボタンスイッチを含むことが好ましい。その結果とし
てディスク３８に与えられた軸修正データは、ＣＭＭｌ
ｏの動作中に使用する次めにコンピュータ３４を介して
ＭＰ　３６内の記憶装置へ転送される。ディスク３８に
おける情報は、品質管理（ＱＣ）ファイル４０に保存す
る之めに最後の報告書に印字することもできる。

次に、ＣＭＭＩＯを較正するために第３図に示されてい
る装置によシ行われる覆々の過程の流れ図が示されてい
る第４Ａ〜４Ｃ図を参照する。しかし、実際の較正作業
を行う前に機械の機能、範囲、軸摩擦および再現性の確
認が行われる。

ブロック４２においては、較正されている０侃の種類を
示す。たとえば、第１図に示されてｂるＣＭＭｌｏは片
持ちはシ型のものである。典型的には、測定者がコンピ
ュータ２０のキーボード４４のキーを用いてデータを制
御装置１６に入力する。

ブロック４６においては、較正作業中に利用される測定
間隔等のような全ての変数が初期設定される。

ブロック４２と４６における初期設定中は、コンピュー
タ装置２０は測定者が特定の型番号、機械の一連番号、
および日付を装置２ｏに入力することを助ける。コンピ
ュータ族Ｒ２０１ｄブｏ　−フ軸の端部を機械位置０，
０．０に置くことも測定者に指示する。機械軸の移動距
離が特定の型番号に対して格納される。

一般に、第４Ａ図〜第４Ｃ図に示されている残りのブロ
ックによシ示されている以後の各誤差較正作業に対して
、較正している測定者に対する手続き要求がデータの増
出し前にスクリーン上に表示される。それらの要求は必
要な較正機器、特定の設定（手動に対する基準を含むこ
とができる）と、データを得る之めに必要な測定者の行
う過程とを典型的に表示する。

ブロック４８においては、Ｘ軸のみに沿う運動が許さｎ
るように、位置ぎめ装置１２のＹ軸と２軸を固定して、
Ｘ軸に沿う動きの５０Ｍととに水準器を通常のやシ方で
用いて数学記号Ａ（Ｘ）によシ与えられるＸロールの量
が決定される。第１図に示されている例においては、位
置ぎめ装置１２は機械制御器１８の制御の下にＸ軸に沿
って５０絹間隔で自動的に動かすことが好ましい。した
がって、５０ＩＩ１１１間隔ごとにＭＰ３６は、測定が
行われた機械座標系内の正確な場所をコンピュータ３４
へ与える。このようにしてＸロールデータの表がＸ位置
の関数として発生される。

ブロック５０においては、レーザ干渉計の角度反射器を
０■プローブ１４の代シに位置ぎめ装置１２に増付ける
ことによυ、数学記号Ａ（ｙ）により与えられるＹピッ
チが決定される。それから、Ｙ軸に沿う動きだけが許さ
れるように、位置ぎめ装置１２のＸ軸と２軸が固定され
る。１７−ザビームがＹ軸に平行に進んで反射器に入射
するように、レーザ干渉計は整列させられる。反射器は
位置ぎめ装置１２のＹ軸に沿って動く。機械制御器１８
の制御の下に５０ｍ１おきにＣＭＭが発生したＹ軸測定
値およびレーザ干渉計の指示が得られる。このようにし
て、Ｙ軸の全移動距離に対してＹピッチについての類似
のデータ表が発生される。

ブロック５２においては、ブロック４８においてＸロー
ル（誤差）データを得たやり方と全く同じゃり方で２ピ
ツチ（誤差）データＡ（ｚ）が決定される。

ブロック５４においては、レーザ干渉計を使用すること
によって、Ｘ軸に沿って５ＯＮごとにＸピッチ（誤差）
データＢ（ｘ）が決定され、それによ勺誤差データの表
を発生する。

ブロック５６においては、Ｙ軸に沿う動きの５０順ごと
にＸロール（誤差）データＢ（ｙ）が電子水準器により
決定される。

ブロック５８においては、ｚ軸に沿う動きの５０鰭ごと
に２ヨウ（誤差）データＢ（ｚ）が電子水準器により決
定される。

ブロック６０においては、レーザ角度干渉計を使用する
ことによって、Ｘ軸に沿う動きの５０鰭ごとにＸヨウ（
誤差）データＣ（Ｘ）が決定さｎる。

次に第４Ｂ図を参照して、ブロック６２においては、Ｙ
軸に沿う動きの５０１１１ごとにＹヨウ（誤差）データ
Ｂ（ｙ）がレーザ角度干渉計器により決定される。

ブロック６４においては、Ｚ軸に沿う動きの５０圏ごと
に２０−ル（誤差）データＢ（ｚ）が垂直直線縁部と、
接触プローブと、プローブ延長部とを用いることにより
決定される。

ブロック４８〜６４において得たデータは典型的には弧
度でσ１１１定さｆ′Ｅ、たものであるから、後で明ら
かになるようにデータを計算に使用できるように、ラジ
アンに変換してからデータを格納することが好ましい。

ブロック６６においては、ある都合の良いＹ位置と２位
置（台のレベルが好ましい）において、Ｘ軸に沿う動き
の２５酎ごとにレーザ直線干渉計を用いてＸ尺度誤差デ
ータＸ（Ｘ）を決定する。それから、ブロック６６の右
に示されている方程式で示すようにＸ１ａｓｅｒ　”−
”ｍｐ　データがｚ＝ｏ　、　ｙ＝。

の位置へ修正さｎる。このようにしてＸ尺度誤差の表が
発生され、格納される。

ブロック６８においては、Ｙ軸全体に沿う２５寵の間隔
でレーザ直線干渉計からの指示値を用いることにより、
ブロック６６においてＸ尺度誤差データを発生したのと
類似のやり方で７尺度誤差データの表が発生さｎる。

ブロック７０においては、レーザ直線干渉計からの指示
値と０澗が発生した２軸指示値を用いて２尺度誤差デー
タを発生することにより、Ｚ軸に沿う動きの２５絹ごと
に２尺度誤差データの表を形成する。

ブロック７２においては、ある都合の良い２位置（台の
レベルが好ましい）において、Ｘ軸に沿う動きの５０１
１１１１ごとに指示値を与えるレーザ直線性干渉計を用
いてＹ誤差データ中のＸＷａ性Ｙ　（Ｘ）が決定される
。それから、ブロック７２の右に示されている方程式で
示すように”）ｌａｓ□−Ｙｍ。

データがｚ二〇の位置へ修正さ扛る。ブロック７２の右
側の方程式を解くことによりＹ誤差データ中のＸ直線性
についての表データが発生さｎた後で、それらのデータ
点に対して最少自乗、最適線が適合され、その最適線か
らデータ点゛までの距離が決定され、それにより最適線
を中心としてＹ（Ｘ）を正規化する。

次に第４Ｃ図を参照する。ブロック８０においては、Ｚ
軸に沿う動きの５０１１１１１ごとにＸ誤差データ中の
２直線性Ｘ（ｚ）が垂直直線縁部およびプローブを用い
ることにより決定される。レーザ直線性干渉計を用いる
と２軸に沿う移動が制限される。

したがって、Ｘ誤差データの２石線性は測定処理器３６
からのＸ軸指示値へ、（接触プローブで直線縁部を測定
する）と、２軸プローブずｎと対応する２軸指示値に対
する２ヨウデータとの積である５−Ｂ（ｚ）および５ｙ
−Ｃ（ｚ）との関数である。同様に、ブロック８０の右
側の方程式が解かれた後で、最少自乗、最適線が得らｎ
九デ〜り点に適合され、最適線からのそれらのデータ点
の距離が計算されてから表の形で格納される。

同様にして、ブロック８２においては、ブロック８０に
おいて計算されたのと類似のやシ方でＹ誤差データ中の
Ｚ直線性Ｙ（ｚ）が計算される。

ブロック８４においては、第４Ｃ図に示ざｎている二次
方程式の解からＸ−Ｙ直交度誤差データＰ　が決定され
る。その二次方程式の係数Ａ　、Ｂ。

ｘＣの値は係数Ａ、Ｂ、Ｃについての第１の組の方程式に
より与えられ、次のようにして得られる。

第５Ａ図と第６図を参照して、ブロック８６においては
、Ｘ−Ｙ平面円で互いに約９０度の角度を成シた２つの
向きでボールバーが置かれる。各向きにおけるボールバ
ーの長さを決定するために、測定ブロック８６の間はボ
ールバーの端部の球の中心が計算される。

ブロック８８においては、以前に計算した補償データを
用いることによシ４個の球の中心が補償される。

ブロック９０においては、各向きにおけるボールバーの
長石が互いに等しくされる。そうすると、前記したよう
に、Ｘ−Ｙ直交度係数が二次方程式になる。この二次方
程式の解は、ブロック９０において示したように、Ｘ−
Ｙ直交度係数ｐ、（ラジアン）を決定する。

第６図に示すように、ブロック９２においては、ｘ−ｙ
ｉ交変度係数決定さｎた後で、ブロック９４のＸ−Ｚ直
交度係数Ｐ　が次に計算される。Ｘ−ｘ２直交度係数を決定するために二次方程式を解くために
中間セットのＡ、Ｂ、Ｃ方程式が用いられる。第５Ｂ図
を更に参照して、Ｘ−Ｚ平面円にボールバーが２つの異
々る向きで置かれ、ブロック８６．８８，９０．９２が
繰返えされる。

ブロック９６においては、第５Ｃ図に示されているよう
に、ｚ−ｙ平面内にボールバーを２つの異なる向きで置
くことによシ上記と同様のやり方でｙ−ｚ直交度係数Ｐ
２ｙが計算される。ｙ−ｚ直交度係数を決定するなめに
二次方程式を解くために、１番下のＡ、Ｂ、Ｃ方程式の
セットが用いられる。

ブロック９８においては、プローブ軸２２の既知の末端
部に接触プローブ１４をまず取付けることにより較正球
座標が決定される。位置ぎめ装置１２の測定ボリューム
１０２内の予め選択された場所において較正球１００が
ワークテーブル２６にねじ止めされる。それから、プロ
ーブ１４が球１００のいくつかの点に接触するように位
置ぎめ装置１２は動かされる。ベクトルＢとＣのベクト
ル加算により球座標が決定される。第７Ａ図に示すよう
にベクトルＡはベクトルＢプラスベクトルＣに等しい。

再び第４Ｃ図を参照して、ブロック１０４においては前
記計算された全ての補償データはｆｆ１ｌｌ定処理器（
ＭＰ）３６で使用するための書式（フォーマット）に変
えられる。

ブロック１０６においてはデータはバックアップ用ディ
スク３８に格納される。

ブロック１０８においては、データは測定処理器３６内
の記憶装置１１０にダウンロードもされる。

そのデータは、ＣＭＭｌｏの全測定ボリューム１０２に
対して補償するために、ＣＭＭｌｏの動作中に測定処理
器３６によシ用いられる。

プログラマは、不当な実験を要せずして、上記説明およ
び図面から、上記較正機能を実行するコンピュータ・プ
ログラムを作成！きる。

次に、位置ぎめ装置１２の測定ボリューム１００内の点
の絶対位置を決定するために、工場で較正されて以前に
格納さｎた機械特性すなわち誤差データを用いる方法お
よび装置が示されている第８図を参照する。一般に、工
場で較正されて測定処理器３６に格納された機械特性は
、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の理論的に真である軸系からの
それらのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の偏差に関してＸ軸、Ｙ軸、
Ｚ軸の運動を特徴づける。前記したように、以前に較正
された２１個の可能な幾何学的誤差がある。

それらの誤差のうちの任意の１個の誤差の相対的な影響
は異なる構造の機械によって変化し、かつ同一構造を有
する異なる機械の間でも異なる。

適切なソフトウェアによシ、測定処理器３６はＣＭＭＩ
Ｏとインターフェイスされる。ブロック１１０は測定処
理器３６の記憶装置を表すものであって、その記憶装置
には工場で較正された機械特性すなわち軸較正データが
表の形で格納される。

ブロック１１２においては、測定処理器３６は各機械軸
センサから実際の位置情報を得ることＫよ）現在のセン
サ指示値について機械特性を決定し、その特定の位置に
おける機械Ｗ性を記述する表にその情報を配置するため
にそれを用いる。

ブロック１１４においては、測定処理器３６は機械帰還
信号すなわち位置センサ信号と特性軸修正データを数学
的に組合わせて、真の直角座標系におけるプローブ１４
の位置を記述する修正された座標値セットを生ずる。

次に１修正されたｘ、ｙ、ｚ位置を得るために解かれる
梗々の方程式が示されている表を参照する。たとえば、
修正されたＸ読出し信号は、Ｘ読出し値の修正されてい
ない値札、と、Ｘの特定の値についてのＸ尺度誤差デー
タＸ（ｘ）と、Ｘ誤差データ中のｚｌ線性Ｘ（ｚ）と、
Ｘ誤差データ中のＹ直線性Ｘ（ｙ）と、Ｘピッチ（誤差
）データとＹロール（誤差）データおよびＺ−Ｙ直交度
係数の和と２の対応する値とのｎｋ　Ｚ［：Ｂ（ｘ）＋
Ｂ（ｙ）＋Ｐ、ｘ）と、Ｙヨウ（誤差）データとＸ−Ｙ
直交度係数の和と修正さｎていないＹの値との積Ｙ（Ｃ
（ｘ）＋ｐｙりと、Ｘピッチ（誤差）データとＹロール
（誤差）データおよび２ヨウ（誤差）データの和とプロ
ーブのずれの２成分との積Ｓ　ｚ　（Ｂ　（ｘ　）　＋
　Ｂ　（ｙ　）”　Ｂ　（ｚ　）　）と、Ｘヨウ（誤差
）データとＹヨウ（誤差）データおよび２０−ル（誤差
）データの和とプローブのずれのＹ成分との積Ｓ　ｙ　
（Ｃ（ｘ　）＋Ｃ（ｙ　）＋　Ｃ（ｔ　）　）との関数
である。同様にして、修正されたＹと２の値が表に示さ
れている残りの２つの式により示されているようにして
修正される。

Ｘ　ｃ＝Ｘｙｐ　＋Ｘ　（ｘ　）、＋Ｘ　（ｚ　）＋Ｘ
　（ｙ　）＋Ｚ　ｌ”　Ｂ　（ｘ　）＋　Ｂ　（ｙ　）
　”　Ｐ　ｚ　ｘ　）−Ｙ（Ｃ（Ｘ）＋Ｐｙｘ）＋Ｓ、
ＣＢ（ｘ）＋Ｂ（ｙ）＋Ｂ（ｚ））−８（Ｃ（ｘ）＋Ｃ
（ｙ）＋Ｃ（ｚ））Ｙｃ＝ＹＭＰ＋Ｙ（ｙ）＋Ｙ（ｘ）
＋Ｙ（ｚ）−Ｚ［：Ａ（ｘ）＋Ａ（ｙ）＋Ｐ、ｙ）＋Ｓ
　（Ｃ（ｘ）＋Ｃ（ｙ）＋Ｃ（ｚ））−８２（Ａ（ｘ）
＋Ａ（ｙ）＋Ａ（ｚ））Ｚｃ＝ＺＭ、＋Ｚ（ｚ）＋Ｚ（
ｙ）＋Ｚ（ｘ）＋Ｙ４（ｘ）”５ｙＣＡ（”）十Ａ（ｙ
）十Ａ（ｚ））−８ｘ（Ｂ（ｘ）＋Ｂ（ｙ）＋Ｂ（ｚ）
）本発明を用いることにより得られる利点は数多くある
。たとえば、低価格でよシ正確なＣＭＭを得ることがで
きる。また、本発明の装置は、最終的な組立てにおける
機械の機械的に微調整する際に要する工数を無くし、か
つＣＭＭの多数の部品の製作許容誤差を大きくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を用いている典型的々ＣＭＭの斜視図、
第２図は第１図（Ｃ示されているＣＭＭの三次元座標系
を示す線図、第３図ばＣＭＭを自動的に較正する装置の
ブロック図、第４Ａ図〜第４Ｃ図はＣＭＭを較正する之
めに第３図に示されている装置が行う種々の動作を示す
流れ図、第５Ａ図〜第５Ｃ図はＣＭＭの各座標平面内の
ボールバーのような加工物の２つの位置を示す線図、第
６図はＣＭＭの直交度を決定するために行われる各種の
動作を示す流れ図、第７Ａ図および第７Ｂ図はプローブ
の副座標系とともに示されている三次元座標系および第
１図に示されている０■の測定ボリュームを示す斜視ス
、第８図はＣＭＭの測定ボリューム内の位置を決定する
方法と装置を示すブロック図である。１０・・・・座標測定機（ＣＭＭ）　、１２・・・・位
置ぎめ装置、１４・・・・プローブ、１６・・・・制御
装置、１Ｂ・・・・機械制御器、２０・・・・コンピュ
ータ装置、２２・・・・プローブ軸、３２・・・・較正
器、３４・・・・較正コンピュータ、３６・・・・ｌ５
１１１定処理器、３７・・・・データ記録スイッチ、３
Ｂ・・・・バックアップ用ディスク、１００−・・・球
、１０２・・・・測定ボリューム、１１０・・・・記憶
装置。Ｆｉｇ、　２八Ｆｉｇ、３Ｆｉｇ、４Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）３本の運動軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を有するプローブ軸
（２２）と、このプローブ軸の末端部に支持されるプロ
ーブ（１４）とを有する座標測定機であって、座標フレ
ームにおける各運動軸についてのプローブの位置の決定
において位置信号を生ずる装置と、各位置信号を受け、
プローブの位置を識別する座標測定信号を生ずる制御手
段（３６）とを含む座標測定機を用い、その測定ボリュ
ーム（１０２）内の点の絶対位置を決定する方法であっ
て、各運動軸の移動距離についての軸修正データのセッ
トを格納する過程（１０８）と、各運動軸に対するプロ
ーブ軸の与えられた位置に対する軸修正データのサブセ
ットを位置信号の関数として決定する過程（１１２）と
、位置信号と軸修正データのサブセットを組合わせて標
準座標フレームにおける修正された位置信号を得る過程
（１１４）とを備える座標測定機の測定ボリューム内の
点の絶対位置を決定する方法において、測定ボリューム内で予め定められている加工物の位置を
座標測定機で測定する過程と、プローブずれデータを加工物の測定された位置の関数と
して計算する過程と、プローブずれデータを格納する過程と、を備え、プローブずれデータを位置信号および軸修正デ
ータのサブセットに組合わせて、組合わせる過程中の標
準座標フレーム内の修正された位置信号を得ることを特
徴とする座標測定機の測定ボリューム内の点の絶対位置
を決定する方法。
（２）請求項１記載の方法において、前記修正された位
置信号は各運動軸に沿う修正された位置を表す成分を有
し、前記軸修正データのサブセットは各前記軸に対する
補償された回転データ（４８〜６４）を含み、各前記成
分はそれのそれぞれの補償された回転データと他の軸の
１本の位置信号との積の関数（第９図）であることを特
徴とする方法。
（３）請求項２記載の方法において、前記軸修正データ
のサブセットは種々の軸封の直交性を表す直交度データ
（８４、９４、９６）を含み、前記成分の少くとも１つ
はそれのそれぞれの直交度データと他の軸の１本の軸の
帰還信号の積の関数である（第９図）ことを特徴とする
方法。
（４）請求項２記載の方法において、軸修正データの前
記サブセットは各他の軸に関する各前記軸の正規化され
た直線性データ（７２〜８２）を含み、その正規化され
た直線性データを各それぞれの成分を組合わせる過程中
に組合わせる（第９図）ことを特徴とする方法。
（５）請求項２記載の方法において、軸修正データの前
記サブセットは各装置における誤差を表す尺度誤差デー
タ（６６、６８、７０）を含み、その尺度誤差データを
各それぞれの成分を組合わせる過程中に組合わせる（第
９図）ことを特徴とする方法。
（６）請求項１記載の方法において、前記修正された位
置信号は各運動軸に沿う修正された位置を表す成分を有
し（第９図）、前記軸修正データのサブセットは、各軸
に対する各軸を中心とする角度回転の量を表す補償され
た回転データ（４８〜６４）と、三対の軸の直交性を表
す直角性データ（８４、９４、９６）と、各他の軸に関
する各前記軸の正規化された直線性データ（７２〜８２
）と、各装置における誤差を表す尺度誤差データ（６６
、６８、７０）とを含むことを特徴とする方法。
（７）３本の運動軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を有するプローブ軸
（２２）と、このプローブ軸の末端部に支持されるプロ
ーブ（１４）とを有する座標測定機であって、座標フレ
ームにおける各運動軸についてのプローブの位置の決定
において位置信号を生ずる装置と、各位置信号を受け、
プローブの位置を識別する座標測定信号を生ずる制御手
段（３６）とを含む前記座標測定機の測定ボリューム（
１０２）内の点の絶対位置を決定する装置であって、各運動軸の移動距離についての軸修正データのセットを
格納する手段（１１０）と、位置信号に応じて、各運動軸に対するプローブ軸の与え
られた位置に対する軸修正データのサブセットを位置信
号の関数として決定する手段（３６、１１２）と、位置信号と軸修正データのサブセットを組合わせて標準
座標フレームにおける修正された位置信号を得る手段（
３６、１１４）と、を備えることを特徴とする座標測定機の測定ボリューム
内の点の絶対位置を決定する装置。
（８）請求項７記載の装置において、前記修正された位
置信号は各運動軸に沿う修正された位置を表す成分を有
し（第９図）、前記軸修正データのサブセットは、各軸
に対する各軸を中心とする角度回転の量を表す補償され
た回転データ（４８〜６４）と、三対の軸の直交性を表
す直角性データ（８４、９４、９６）と、各他の軸に関
する各前記軸の正規化された直線性データ（７２〜８２
）と、各装置における誤差を表す尺度誤差データ（６６
、６８、７０）とを含むことを特徴とする装置。