JPH04178509A - 座標測定機の測定方法 - Google Patents
座標測定機の測定方法Info
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- JPH04178509A JPH04178509A JP30649390A JP30649390A JPH04178509A JP H04178509 A JPH04178509 A JP H04178509A JP 30649390 A JP30649390 A JP 30649390A JP 30649390 A JP30649390 A JP 30649390A JP H04178509 A JPH04178509 A JP H04178509A
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- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 54
- 241001422033 Thestylus Species 0.000 claims abstract description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
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。
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の測定方法に関する。
被測定物表面の座標や形状を測定する装置としてプロー
ブ本体にフィーラを介して球状のスタイラスを三次元方
向（Ｘ、ＹＳＺ軸方向）へ変位可能に保持し、スタイラ
スを被測定物表面に接触させて被測定物の座標や形状を
測定する座標測定機がある。
ブ本体にフィーラを介して球状のスタイラスを三次元方
向（Ｘ、ＹＳＺ軸方向）へ変位可能に保持し、スタイラ
スを被測定物表面に接触させて被測定物の座標や形状を
測定する座標測定機がある。
この座標測定機には、プローブの測定力を可変できる座
標測定機と、変位によって測定力が与えられる座標測定
機とがある。プローブの測定力を可変できる座標測定機
は、第４図（Ａ）に示すようにプローブ１０のスタイラ
ス１２を被測定物表面１４に接触させた状態から、第４
図（Ｂ）に示すようにプローブ１０に測定力を付与して
、プローブスケール１６でその時の変位量を読み取る。
標測定機と、変位によって測定力が与えられる座標測定
機とがある。プローブの測定力を可変できる座標測定機
は、第４図（Ａ）に示すようにプローブ１０のスタイラ
ス１２を被測定物表面１４に接触させた状態から、第４
図（Ｂ）に示すようにプローブ１０に測定力を付与して
、プローブスケール１６でその時の変位量を読み取る。
そして予め最小二乗法で求められている測定力Ｆとプロ
ーブ１０の変位量とに関する補正係数を示したグラフ１
８ （第５図参照）から測定力Ｆに対応するプローブ１
０の補正値を求めて、プローブ１０の変位量を補正する
。
ーブ１０の変位量とに関する補正係数を示したグラフ１
８ （第５図参照）から測定力Ｆに対応するプローブ１
０の補正値を求めて、プローブ１０の変位量を補正する
。
また変位によって測定力が与えられる座標測定機は、第
６図（Ａ）に示すようにプローブ２０のスタイラス２２
を被測定物表面２４に接触させた状態から、第６図（Ｂ
）に示すように測定機本体を移動させて、測定機本体の
変位を本体スケール２６から読み取りると共にプローブ
の変位をプローブスケール２８から読み取る。そして予
め最小二乗法で求められている測定機本体の変位とプロ
ーブ２０の変位に関する補正係数を示したグラフ３０（
第６図参照）から補正値を測定機本体の変位に対応する
プローブ２０を求めて、プローブ２０の変位量を補正す
る。
６図（Ａ）に示すようにプローブ２０のスタイラス２２
を被測定物表面２４に接触させた状態から、第６図（Ｂ
）に示すように測定機本体を移動させて、測定機本体の
変位を本体スケール２６から読み取りると共にプローブ
の変位をプローブスケール２８から読み取る。そして予
め最小二乗法で求められている測定機本体の変位とプロ
ーブ２０の変位に関する補正係数を示したグラフ３０（
第６図参照）から補正値を測定機本体の変位に対応する
プローブ２０を求めて、プローブ２０の変位量を補正す
る。
〔発明が解決しようとする課題）
ところで、被測定物には、例えば表面が球状に形成され
たものがあり、この場合プローブ１２の測定方向によっ
てツイータのたわみ方向が変化して一次元の方向だけに
限らない。
たものがあり、この場合プローブ１２の測定方向によっ
てツイータのたわみ方向が変化して一次元の方向だけに
限らない。
しかしながら、従来はプローブ１０の測定方向、即ち一
次元の方向しか補正をしていないので、被測定物の表面
形状を正確に測定できないという問題がある。
次元の方向しか補正をしていないので、被測定物の表面
形状を正確に測定できないという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、被
測定物の表面形状を正確に測定できる座標測定機の測定
方法を提供することを目的とする。
測定物の表面形状を正確に測定できる座標測定機の測定
方法を提供することを目的とする。
本発明は、前記目的を達成する為に、座標測定機本体に
設けられ、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の三次元方向に変位可能なプロ
ーブのツイータに設けられたスタイラスにて被測定物の
形状等を測定する座標測定機の測定方法に於いて、予め
Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向の単位力当りのツイータのたわみ量を
求め、前言己スライラスを所定の測定力で被測定物に押
圧し、前記プローブを測定方向に移動して前記被測定物
の測定値を求め、該測定値と前記単位当りのフィ〜うの
たわみ量とから前記測定時のツイータのたわみ量を求約
１該たわみ量で前記測定値を補正することを特徴とする
。
設けられ、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の三次元方向に変位可能なプロ
ーブのツイータに設けられたスタイラスにて被測定物の
形状等を測定する座標測定機の測定方法に於いて、予め
Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向の単位力当りのツイータのたわみ量を
求め、前言己スライラスを所定の測定力で被測定物に押
圧し、前記プローブを測定方向に移動して前記被測定物
の測定値を求め、該測定値と前記単位当りのフィ〜うの
たわみ量とから前記測定時のツイータのたわみ量を求約
１該たわみ量で前記測定値を補正することを特徴とする
。
本発明によれば、所定の測定力で三次元方向に曲面が形
成されている球形等の被測定物の形状を測定する場合、
測定力と予め求められている３軸方向の単位当りのツイ
ータのたわみ量とから、測定時のツイータのたわみ量を
求め、このたわみ量で測定時の測定値を補正した値を被
測定物の形状測定値とする。
成されている球形等の被測定物の形状を測定する場合、
測定力と予め求められている３軸方向の単位当りのツイ
ータのたわみ量とから、測定時のツイータのたわみ量を
求め、このたわみ量で測定時の測定値を補正した値を被
測定物の形状測定値とする。
以下添付図面に従って本発明に係るに座標測定機の測定
方法についてｍ説する。
方法についてｍ説する。
本発明では、いわゆる三次元プローブ（電子プローブ）
を用いた座標測定機での測定方法について説明する。こ
こで、三次元プローブとは、プローブ保持部がＸ、Ｙ、
Ｚの３軸方向に移動されるのと独立して、プローブ自体
もＸ、Ｙ、Ｚの３軸方向に移動可能なプローブのことを
いう。
を用いた座標測定機での測定方法について説明する。こ
こで、三次元プローブとは、プローブ保持部がＸ、Ｙ、
Ｚの３軸方向に移動されるのと独立して、プローブ自体
もＸ、Ｙ、Ｚの３軸方向に移動可能なプローブのことを
いう。
第１図に示すように、球状に形成されている被測定物５
００表面をプローブ５２を備えた座標測定機でＺ軸方向
の測定する場合、プローブ５２のスタイラス５４を被測
定物５０の表面に接触させて、Ｚ軸方向の測定力Ｆをツ
イータ５６を介してスタイラス５４に付与する。
００表面をプローブ５２を備えた座標測定機でＺ軸方向
の測定する場合、プローブ５２のスタイラス５４を被測
定物５０の表面に接触させて、Ｚ軸方向の測定力Ｆをツ
イータ５６を介してスタイラス５４に付与する。
この場合、スタイラス５４は被測定物５０の球状曲面に
接触されているので、被測定物５０からスタイラス５４
に作用する反力がＸ、Ｙ、Ｚ軸の３軸方向に作用する場
合があり、ツイータ５６はｘｌＹ、、ｚ軸の３軸方向に
たわむ。このたわみ量を（ｄｘｚＳｄｙｚ、ｄｚｚ）で
表わすと、Ｘ軸方向のたわみ量ｄｘｚは測定機本体の変
位から第２図に示すグラフ６０で求めることができる。
接触されているので、被測定物５０からスタイラス５４
に作用する反力がＸ、Ｙ、Ｚ軸の３軸方向に作用する場
合があり、ツイータ５６はｘｌＹ、、ｚ軸の３軸方向に
たわむ。このたわみ量を（ｄｘｚＳｄｙｚ、ｄｚｚ）で
表わすと、Ｘ軸方向のたわみ量ｄｘｚは測定機本体の変
位から第２図に示すグラフ６０で求めることができる。
第２図に示すグラフ６０は縦軸に測定機本体の変位Ｍｘ
、横軸にプローブ５２の変位Ｐｘｚをとり、測定力をＦ
ｌ、Ｆ２ 、Ｆ３ 、Ｆ４ 、Ｆｓ と変化させて各々
の測定機で測定した時のプローブ５２のＸ軸方向のたわ
み量から最小二乗法で求められている。
、横軸にプローブ５２の変位Ｐｘｚをとり、測定力をＦ
ｌ、Ｆ２ 、Ｆ３ 、Ｆ４ 、Ｆｓ と変化させて各々
の測定機で測定した時のプローブ５２のＸ軸方向のたわ
み量から最小二乗法で求められている。
またＹｓ１１方向のたわみ量ｄｙｚ及びＺ軸方向のたわ
み量ｄｚｚについても上述した方法で求めることができ
る。
み量ｄｚｚについても上述した方法で求めることができ
る。
更に、Ｙ軸方向に測定カビが作用した場合の３軸方向の
たわみ量（ｔｉｘｙＳｄＶ’Ｊ、ｄｚｙ）や、第１図の
想像線で示されたようにＸ軸方向に測定力Ｆが作用した
場合の３軸方向のたわみ量（ｄｘｘ、 ｄ ｙ ｘ、
ｄ ｚ ｘ）も、前述したＸ軸方向に測定力Ｆが作用し
た場合と同様に求めることができる。
たわみ量（ｔｉｘｙＳｄＶ’Ｊ、ｄｚｙ）や、第１図の
想像線で示されたようにＸ軸方向に測定力Ｆが作用した
場合の３軸方向のたわみ量（ｄｘｘ、 ｄ ｙ ｘ、
ｄ ｚ ｘ）も、前述したＸ軸方向に測定力Ｆが作用し
た場合と同様に求めることができる。
従って、測定されたＸ、ＹＳＺ軸方向のブｏ −ブの変
位を各々Ｐｘ、ｐｙＳＰｚとすると、フィーラ５６のた
わみ量を補正したプローブの変位（ｑｘ、ｑｙ、ｑｘ）
と測定されたプローブの変位（Ｐｘ、ＰｙＳＰｚ）とは
（１）式の関係が成豆する。
位を各々Ｐｘ、ｐｙＳＰｚとすると、フィーラ５６のた
わみ量を補正したプローブの変位（ｑｘ、ｑｙ、ｑｘ）
と測定されたプローブの変位（Ｐｘ、ＰｙＳＰｚ）とは
（１）式の関係が成豆する。
また、（１］式を使用してプローブ５２と測定機本体と
の平行度を補正することができる。すなわち、第３図に
示すようにプローブ５２が測定機本体に傾いてセットさ
れた場合、Ｙ軸方向の測定機本体の変位をＹＭ、 と
して、この時のＹ軸方向のプローブの変位をＹＰ、 、
Ｘ軸方向の変位をｘＰｌ とすると、Ｙ軸方向とＸ軸方
向の補正係数ｃｉｙｙ、ｄｘｙは、 ＹＭ。
の平行度を補正することができる。すなわち、第３図に
示すようにプローブ５２が測定機本体に傾いてセットさ
れた場合、Ｙ軸方向の測定機本体の変位をＹＭ、 と
して、この時のＹ軸方向のプローブの変位をＹＰ、 、
Ｘ軸方向の変位をｘＰｌ とすると、Ｙ軸方向とＸ軸方
向の補正係数ｃｉｙｙ、ｄｘｙは、 ＹＭ。
ＸＰ。
で表される。
また、Ｘ軸方向の測定機本体の変位をχＭ２ として
、この時のＸ軸方向のプローブの変位をＸＰ２ 、ＹＭ
方向の変位をＹＰ２ とすると、Ｘ軸方向とＹ軸方向の
補正係数ｄｘｘ、ｄＹＸは、 Ｍ ２ ｄｘｘ＝ − ＸＰ。
、この時のＸ軸方向のプローブの変位をＸＰ２ 、ＹＭ
方向の変位をＹＰ２ とすると、Ｘ軸方向とＹ軸方向の
補正係数ｄｘｘ、ｄＹＸは、 Ｍ ２ ｄｘｘ＝ − ＸＰ。
ＹＰ。
で表される。
上述した補正係数はＸ＃、Ｙ軸の２軸の場合につし）て
説明したが、ｘＳｙ、ｚ軸の３軸の場合も同様の方法で
補正係数を求めることができる。この補正係数を前述し
た（１）式に代入してプローブ５２と測定機本体との平
行度を補正することができる。従ってプローブ５２を測
定機本体にセットする時間を短縮することができる。
説明したが、ｘＳｙ、ｚ軸の３軸の場合も同様の方法で
補正係数を求めることができる。この補正係数を前述し
た（１）式に代入してプローブ５２と測定機本体との平
行度を補正することができる。従ってプローブ５２を測
定機本体にセットする時間を短縮することができる。
また、同様の考え方でプローブ５２の内部の直角度を補
正することができるので、従来のようにプローブ５２内
部の調整機構で内部の直角度を調整する必要がない。
正することができるので、従来のようにプローブ５２内
部の調整機構で内部の直角度を調整する必要がない。
Ｃ発胡の効果〕
以上述べたように本発明に係る座標測定機の測定方法に
よれば、フィーラが三次元空間のいずれの方向にたわん
だ場合でもプローブの測定値を補正することができるの
で、プローブを任意の方向に向けて測定することが可能
であり、又フィーラの長さが長くなってたわみ量が増加
しても高精度の測定が可能である。
よれば、フィーラが三次元空間のいずれの方向にたわん
だ場合でもプローブの測定値を補正することができるの
で、プローブを任意の方向に向けて測定することが可能
であり、又フィーラの長さが長くなってたわみ量が増加
しても高精度の測定が可能である。
また三次元方向の補正によりプローブ内部の直角度を厳
密に調整する必要がないので、プローブ内部の調整機構
による直角度の調整を除去することができる。
密に調整する必要がないので、プローブ内部の調整機構
による直角度の調整を除去することができる。
更にプローブを測定機に取付ける時に正確に測定機と平
行合わせを行う必要がないのでプローブの着脱が容易に
行なえ、ナだ正確な平行合わせ機構を除去することがで
きるので構造の簡略化を図ることができる。
行合わせを行う必要がないのでプローブの着脱が容易に
行なえ、ナだ正確な平行合わせ機構を除去することがで
きるので構造の簡略化を図ることができる。
第１図は本発明に係る座標測定機の要部拡大図、第２図
は本発明に係る座標測定機の補正に使用するグラフ、第
３図は本発明に係る座標測定機の平行合わせの補正に使
用するグラフ、第４図（Ａ）、（Ｂ）及び第６図（Ａ）
、（Ｂ）は従来の座標測定機の要部拡大図、第５図、第
７図は第４図、第５図に示す座標測定機の補正に使用す
るグラフである。 ５０・・・被測定物、 ５２・・・プローブ、５４・
・・スタイラス、 ５６・・・フィーラ。
は本発明に係る座標測定機の補正に使用するグラフ、第
３図は本発明に係る座標測定機の平行合わせの補正に使
用するグラフ、第４図（Ａ）、（Ｂ）及び第６図（Ａ）
、（Ｂ）は従来の座標測定機の要部拡大図、第５図、第
７図は第４図、第５図に示す座標測定機の補正に使用す
るグラフである。 ５０・・・被測定物、 ５２・・・プローブ、５４・
・・スタイラス、 ５６・・・フィーラ。
Claims (1)
- （１）座標測定機本体に設けられ、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の三次
元方向に変位可能なプローブのフィーラに設けられたス
タイラスを、被測定物に接触させ形状等を測定する座標
測定機の測定方法に於いて、予めＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の単
位力当りのフィーラのたわみ量を求め、 前記スライラスを所定の測定力で被測定物に押圧し、前
記プローブを測定方向に移動して前記被測定物の測定値
を求め、 該測定値と前記単位当りのフィーラのたわみ量とから前
記測定時のフィーラのたわみ量を求め、該たわみ量で前
記測定値を補正することを特徴とする座標測定機の測定
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30649390A JPH04178509A (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | 座標測定機の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30649390A JPH04178509A (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | 座標測定機の測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04178509A true JPH04178509A (ja) | 1992-06-25 |
Family
ID=17957686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30649390A Pending JPH04178509A (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | 座標測定機の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04178509A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002528709A (ja) * | 1998-10-24 | 2002-09-03 | レニショウ パブリック リミテッド カンパニー | アナログプローブの較正および誤差マッピング方法 |
| JP2006509194A (ja) * | 2002-12-05 | 2006-03-16 | レニショウ パブリック リミテッド カンパニー | 加工物検査方法 |
| JP2007515638A (ja) * | 2003-12-16 | 2007-06-14 | レニショウ パブリック リミテッド カンパニー | 座標位置決定装置の較正のための方法 |
| JP2011501139A (ja) * | 2007-10-19 | 2011-01-06 | カール ザイス インダストリエル メステクニーク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 座標測定機の測定値を補正するための方法および座標測定機 |
| JP2017151069A (ja) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 株式会社ミツトヨ | 測定プローブ |
| US10393495B2 (en) | 2016-02-26 | 2019-08-27 | Mitutoyo Corporation | Measuring probe |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02145908A (ja) * | 1988-11-28 | 1990-06-05 | Okuma Mach Works Ltd | デジタイジング装置におけるスタイラスのたわみ補正自動設定方法 |
-
1990
- 1990-11-13 JP JP30649390A patent/JPH04178509A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02145908A (ja) * | 1988-11-28 | 1990-06-05 | Okuma Mach Works Ltd | デジタイジング装置におけるスタイラスのたわみ補正自動設定方法 |
Cited By (7)
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| US10415949B2 (en) | 2016-02-26 | 2019-09-17 | Mitutoyo Corporation | Measuring probe |
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