JPH04215012A - 座標測定装置 - Google Patents

座標測定装置

Info

Publication number
JPH04215012A
JPH04215012A JP3023432A JP2343291A JPH04215012A JP H04215012 A JPH04215012 A JP H04215012A JP 3023432 A JP3023432 A JP 3023432A JP 2343291 A JP2343291 A JP 2343291A JP H04215012 A JPH04215012 A JP H04215012A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
measuring device
coordinate measuring
column
carriage
coordinate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3023432A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2933732B2 (ja
Inventor
Karl-Hermann Breyer
カール−ヘルマン　ブライヤー
Werner Leitenberger
ヴェルナー　ライテンベルガー
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.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Carl Zeiss AG
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
Carl Zeiss AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss SMT GmbH, Carl Zeiss AG filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
Publication of JPH04215012A publication Critical patent/JPH04215012A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2933732B2 publication Critical patent/JP2933732B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/48—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs and rotating pairs
    • B23Q1/4804—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs and rotating pairs a single rotating pair followed perpendicularly by a single sliding pair
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/48—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs and rotating pairs
    • B23Q1/4852—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs and rotating pairs a single sliding pair followed perpendicularly by a single rotating pair
    • B23Q1/4871—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs and rotating pairs a single sliding pair followed perpendicularly by a single rotating pair followed parallelly by a single sliding pair
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/004—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points
    • G01B5/008—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Program-control systems
    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the program is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
    • G05B19/423—Teaching successive positions by walk-through, i.e. the tool head or end effector being grasped and guided directly, with or without servo-assistance, to follow a path
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/37—Measurements
    • G05B2219/37193—Multicoordinate measuring system, machine, cmm
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、座標測定装置であって
、１つの座標方向で直線状に移動可能なコラムが設けら
れていて、該コラムに測定アームが鉛直方向で摺動可能
に案内されている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】多次元座標測定装置には、種々様々な構
成が存在している。種々の構成に関する概要はディーチ
ュ（Ｍ．Ｄｉｅｔｓｃｈ）およびラング（Ｈ．Ｌａｎｇ
）著の論文「ファインベルクテヒニク・ウント・メース
テヒニク８６（Ｆｅｉｎｗｅｒｋｔｅｃｈｎｉｋ　　ｕ
ｎｄ　　Ｍｅｓｓｔｅｈｉｎｉｋ）」（１９７８年）、
第２６２頁〜第２６９頁に記載されている。上記論文に
記載されている全ての座標測定装置は原理的に同一の構
造に基づいている。すなわち、これらの座標測定装置は
、互いに直交して配置されていて重なり合って設置され
ている３つのガイドと、これらのガイドに沿って直線状
に摺動可能なプローブヘッドと、前記ガイドに配属され
たスケールとから成っている。
【０００３】また、デカルト座標系ではなく、球座標ま
たは円筒座標で測定を行う座標測定装置も知られている
。たとえば英国特許第１４９８００９号明細書に記載さ
れている座標測定装置では、プローブヘッドが、相前後
して配置された３つのジョイントによって運動可能に保
持されている。この公知の座標測定装置では、プローブ
ヘッドの位置が前記ジョイントに配置された角度発信器
によって検出される。類似した構造を有する座標測定装
置が米国特許第４２４０２０５号明細書に基づいて公知
である。この公知の座標測定装置では、プローブヘッド
が、鉛直方向で摺動可能なセンタスリーブに固定されて
おり、このセンタスリーブ自体は鉛直に配置された回転
軸線を有する３つのジョイントを介して１つの平面に案
内されている。この平面における前記センタスリーブの
位置はスケールと回転発信器とによって測定される。
【０００４】このような座標測定装置によって高精密な
測定を実施することは困難である。その理由は、ジョイ
ントアームの個々の部分が測定過程の間に、プローブヘ
ッド位置に関連した前記ジョイントアームの有効長さに
基づき、交番負荷状態にさらされていて、したがって変
形してしまうからである。しかも、１つの軸線における
変形は別の軸線におけるジョイントアーム部分の位置に
関連して起こる。
【０００５】欧州特許出願公開第０３４２２６７号明細
書に基づいて公知のコラム形の座標測定装置のコラムは
、鉛直線に沿って摺動可能なプローブヘッドを支持して
いて、手動により１つの平面を可動に案内され、さらに
その長手方向軸線を中心にして回転させられ得る。しか
しながら、この公知の座標測定装置に駆動装置を装備す
ることは極めて困難である。上記欧州特許出願公開第０
３４２２６７号明細書に記載されているモータ化された
変化形では、コラムが、直線的に作用する２つの駆動装
置によって水平方向の座標ｘおよびｙで運動可能であり
、測定したいワークがターンテーブル上に配置されてい
る。しかしながらこのような座標測定装置はあまりコン
パクトではない構造を有しており、しかも、摺動可能な
コラムに作用する曲げモーメントを回避しながら、この
コラムの重心の外部で作用する駆動力をｙ軸に伝達する
ことは困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、でき
るだけ単純で、しかも安定した構造を有していて、かつ
正確な測定を可能にするような座標測定装置を提供する
ことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、冒頭で述べた形式の座標測定装置
において、コラムが回転軸線Ａを中心にして回転可能に
、直線状に案内されるキャリッジに支承されており、該
キャリッジが回転運動を導入するか、もしくは検出する
ための駆動装置と測定システムとを保持しているように
した。
【０００８】
【発明の効果】本発明による座標測定装置は２つの直線
軸しか有しておらず、従来汎用の第３の直線軸は回転ベ
アリングによって代えられている。高精密な回転ベアリ
ングは、座標測定装置にとって汎用の長さやガイド精度
に対する要求の点で、直線ガイドよりも著しく僅かな手
間で製造され得る。測定時に交番モーメントは生じない
。なぜならば、本発明による座標測定装置の測定アーム
が剛性的に形成されているか、もしくはその長さが一定
であるからである。
【０００９】測定アームを支持するコラムが１つの座標
方向でしか移動させられず、水平の第２の方向における
プローブヘッドの運動がコラムの回転運動によって生ぜ
しめられるので、座標測定装置全体を極めてコンパクト
に構成することができる。さらに、回転運動によって運
動させたい慣性モーメントには主として測定アームとプ
ローブヘッドしか関与していないので、この測定方向で
はプローブヘッドを比較的速く加速させて、迅速に測定
を行うことができる。
【００１０】本発明の有利な構成では、座標測定装置が
ターンテーブルを有しており、このターンテーブル上で
、測定したいワークが第２の回転軸線を中心にして回転
可能である。この場合に、両回転軸線、つまりコラムの
回転軸線とターンテーブルの回転軸線とを結ぶ仮想の結
合線が、コラムをターンテーブルに送るキャリッジの駆
動方向に対してほぼ平行に位置していると望ましい。 このような手段によって、極めて大きなワークをも積替
えなしで最適に測定することができるようになり、また
、ターンテーブルによって実現された第２の回転軸線に
基づいて、キャリッジのガイド方向に対して垂直な方向
におけるプローブヘッドの測定運動を実現することが一
層楽になる。その理由は、このような測定運動を両回転
運動、つまりコラムの回転運動とワークテーブルの回転
運動との重畳によって合成することができるからである
。このためには、座標測定装置が制御装置を有していて
、この制御装置が、両回転運動を所望通りにコーディネ
ートするようにプログラミングされていると有利である
。
【００１１】コラムはその回転運動に関して半径方向と
軸方向とで、直線状に案内されるキャリッジに支承され
ていてよい。この場合には、転がり軸受け技術でスラス
トベアリングならびにラジアルベアリングを構成するこ
とが可能になる。
【００１２】しかしながら、コラムがキャリッジに回転
運動に関して単に半径方向だけで支承されていて、軸方
向ではキャリッジを案内するためのガイドを支持する装
置部分に支持されていると特に有利になる。このことは
特に安定した構造を生ぜしめる結果となる。なぜならば
、回転軸がスラストベアリングに関してキャリッジとは
無関係になり、それどころか定置の機械テーブルによっ
て直接に支持されるからである。この場合にはスラスト
ベアリングが面軸受けでなければならないので、エアベ
アリングが使用される。このエアベアリングによって、
水平の平面に極めて大きな底面を得ることができる。こ
のことは、傾倒に対して安定した構造を生ぜしめる。
【００１３】
【実施例】以下に、本発明の３つの実施例を図面につき
詳しく説明する。
【００１４】図１と図２に示した座標測定装置は機械テ
ーブル２を有しており、この機械テーブルは４つの振動
ダンパを介して機械の基礎１に載設している。図１から
は２つの振動ダンパ４ａ，４ｂしか認められない。
【００１５】機械テーブル２の表面はコラム８のための
平らなガイドを形成している。前記コラムはその基部５
で、３つのエアベアリング６ａ，６ｂ，６ｃを介してこ
の場所に支持されていて、テーブル表面に直線状に摺動
可能で回転可能に案内されている（あとで説明する）。
【００１６】側方で機械テーブル２に固定されたガイド
条片１０には、６つのエアベアリング１２ａ，１２ｂ，
１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆによってキャリッジ１
１が、矢印ｘの方向で直線状に可動に案内されている。 前記キャリッジ１１はモータ２７と伝動装置２８とを介
して軸２９によって駆動される。平滑な軸２９の回転運
動はたとえばキャリッジ１１に設けられた転動リング伝
動装置によって前記キャリッジに伝達することができる
。このような形式の駆動装置は公知である。キャリッジ
の運動は光電発信器２６によって検出され、この光電発
信器はガイド条片１０に固定されたスケール２５を走査
する。
【００１７】キャリッジ１１では、コラム８が、このコ
ラムを基部５と結合している円筒状の中間部材７の範囲
でラジアルベアリング１３に挿入されている。このラジ
アルベアリング１３は、コラム８をキャリッジ１１に対
して図２の矢印αの方向で、符号Ａで示した軸線を中心
にして回転させることを可能にしている。この場合にコ
ラム８は軸方向で回転運動に関してもエアベアリング６
ａ，６ｂ，６ｃを介して機械テーブル２の表面に支持さ
れている。この場合、このようなスラストベアリングの
比較的大きな基面が、回転運動時のコラム８のよろめき
と、キャリッジ１１による直線運動時のコラムの傾倒と
を阻止している。
【００１８】回転運動の駆動のために、キャリッジ１１
はモータ１６を支持しており、このモータは摩擦車伝動
装置１７を介して、コラム８と結合されたディスク１８
に作用する。回転運動の量、つまり回転角度αはキャリ
ッジ１１に固定された光電発信器１４によって測定され
る。この光電発信器はコラム８の基部５に固定されたピ
ッチ円１５を走査する。
【００１９】コラム８の下側の範囲に位置する駆動装置
と測定システムはカバー３によってカバーされており、
このカバーは上側の部分において、コラム８がカバー３
を貫通する位置に、ガイド方向ｘで延びるスリットを有
している。カバー３の上方の範囲では、コラム８が方形
に成形されており、このコラムには鉛直方向のキャリッ
ジ９が符号ｚで示した矢印の方向で摺動可能に支承され
ている。鉛直方向のキャリッジ９は座標測定装置の測定
アーム２１を支持しており、この測定アームの前端部に
は、プローブヘッド２２が取り付けられている。キャリ
ッジ９の直線運動は光電発信器２０と、コラム８に固定
されたスケール１９とによって測定される。キャリッジ
９のための駆動装置は図示していない。
【００２０】プローブヘッド２２に向いた側で機械テー
ブル２には、駆動装置２４を備えたターンテーブル２３
が組み込まれている。このターンテーブルの回転軸線は
符号Ｂで示されている。カラム８の回転軸線Ａとターン
テーブル２３の回転軸線Ｂとを結ぶ仮想の結合線はキャ
リッジ１１のガイド方向ｘに対して平行に延びている。 ターンテーブル２３は測定したいワークを収容している
。
【００２１】ワークを測定するためには、プローブヘッ
ド２２が両キャリッジ１１，９もしくはこれらに所属の
駆動装置によって、互いに直角を成す両座標方向ｘ，ｚ
に移動させられる。欠けている第３の座標方向ｙは軸線
Ａを中心としたコラム８の回転運動によって代えられて
いる。この場合にプローブヘッドは測定アームのてこ長
さｒに相応して多かれ少なかれ湾曲させられた接線方向
運動を実施するが、しかしながら、測定アームが適宜な
長さに構成されているか、もしくはそれと同時に付加的
にターンテーブル２３によって軸線Ｂを中心としたワー
クの回転運動が行われる場合には、このような接線方向
運動で充分となる。なぜならば、ワークにおいて測定し
たい全ての点がプローブヘッド２２によって到達される
ことが確保されているからである。測定アーム２１を所
要の角度量だけ旋回運動させることは、運動させたい慣
性モーメントが小さいために極めて迅速に行われる。
【００２２】本発明による座標測定装置における運動経
過の制御は特別な制御モジュール１００（図７参照）に
よって行われる。この制御モジュールには、座標測定装
置のコンピュータ１０１と操作卓１０２とが接続されて
いる。この操作卓によって使用者は従来通りに所望の運
動を、互いに直角を成す直線状の３つの運動方向ｘ，ｙ
，ｚで設定することができる。制御モジュール１００に
はさらに、キャリッジ１１の直線運動ｘを測定するため
の光電発信器２０と、キャリッジ９の直線運動ｚを測定
するための光電発信器２６と、カラム８の回転角度αを
測定するための光電発信器１４と、ターンテーブル２３
の回転角度βを測定するための光電発信器９４とが接続
されている。制御モジュール１００はさらに、カラム８
を回転させるためのモータ１６と、ターンテーブル２３
のための駆動装置２４と、キャリッジ１１のためのモー
タ２７と、キャリッジ９のｚ方向運動のためのモータ９
７（図１および図２には示していない）とに接続されて
いる。制御モジュールの適宜なプログラミングに基づき
、直接には実現されてない直線状の座標ｙにおける運動
をコラムおよびターンテーブルの回転運動α，βと、キ
ャリッジ１１の直線運動ｘとの重畳によって生ぜしめる
ことができる。このことは使用者にとって、たとえば学
習プログラミングの段階で慣用通りに、互いに直角を成
す３つの軸線ｘ，ｙ，ｚに沿って機械を手動で制御する
ことを可能にしている。
【００２３】図３および図４に示した第２実施例による
座標測定装置は図１および図２に示した第１実施例によ
るものに比べてほんの少しだけ変えられている。第１実
施例の場合と同一の機能を有する同一の部分は３０を加
算した数の符号を備えており、これらの部分に関しては
説明を省く。図１および図２に示した第１実施例と異な
る点は、図３および図４では符号４１で示した水平にｘ
方向で摺動可能なキャリッジが、２つの直線駆動ユニッ
ト５８ａ，５８ｂによって両側で駆動されるようになっ
ていることである。両直線駆動ユニットは１つの軸を介
して共通の駆動モータ５７と連結されている。このよう
な直線駆動ユニットは自体公知であり、たとえばセルフ
サポート式の金属異形成形体５９ａ，５９ｂと、摺動部
分のための前記金属異形成形体に一体に組み込まれたガ
イドと、回転する歯付きベルトとから成っている。
【００２４】このような直線駆動ユニットによって、比
較的軽量に構成されたキャリッジ４１が運動させられる
。
【００２５】このような構造に基づき、ガイド方向ｘに
対して垂直な方向でのキャリッジ４１のずれや、鉛直線
を中心とした旋回傾動が起こる恐れがある。付加的な特
別の手段なしでは、座標測定装置の測定アーム５１に設
けられたプローブヘッド５２の位置が確実に規定されな
い。したがって、スケール支持体４０には、キャリッジ
４１によって摺動可能なコラム３８の側でスケール５５
が配置されており、このスケールはガイド方向に沿って
延びる複数のラインの形の付加的な補正トラック６０を
支持している。この補正トラックは２つの光電発信器５
６ａ，５６ｂによって走査される。鉛直線を中心とした
キャリッジ４１の旋回傾動に基づくプローブヘッド５２
の位置誤差は両光電発信器５６ａ，５６ｂの測定値の差
形成によって検出されて、自体公知の形式でプローブヘ
ッド５２の位置を補正するために利用され得る。この場
合、測定された差はプローブヘッド５２と回転軸線Ａと
の間の距離ｒ対両光電発信器５６ａ，５６ｂの間の距離
の比と掛け算される。ガイド方向ｘに対して垂直な方向
でのキャリッジ４１のずれは両光電発信器５６ａ，５６
ｂの信号の平均値形成によって検出される。第３の光電
発信器５６ｃは本来のスケールを走査して、ガイド方向
ｘにおける位置に関する信号を発信する。
【００２６】図３および図４に示した第２実施例による
座標測定装置はさらに、回転軸線Ａを中心としたコラム
３８の回転運動を測定するピッチ円３７を走査するため
の２つの光電発信器４４ａ，４４ｂを有している。この
ような二重走査はキャリッジ４１の前記ずれや旋回傾動
の測定と同様に、座標測定装置の測定精度を高めるため
に役立つ。
【００２７】第２実施例によるこのような座標測定装置
の制御は、ほぼ図７につき説明したものと同様にして行
われるが、この場合には、付加的に補正システムの測定
値が一緒に検出されて、プローブヘッド５２に設けられ
たプローブエレメントの位置を算出するために利用され
る。付加的に、測定値のシステム偏差が、前置された校
正プロセスにおいて検出されて、プローブエレメントの
位置を計算するための補正値として座標測定装置のコン
ピュータに読み取られる。
【００２８】図３と図４とに示した座標測定装置は再び
単に単純なラジアルベアリング４３によってのみキャリ
ッジ４１に回転可能に支承されていて、軸方向で再びコ
ラム３８の基部３５に設けられた３つのエアベアリング
３６ａ，３６ｂ，３６ｃを介して直接に機械テーブル３
２に支持されている。それに対して図５および図６に示
した第３実施例では、コラム６８を支承するために別の
手段がとられている。
【００２９】第３実施例による座標測定装置は平らな機
械テーブルを有していない。それどころか４つの振動ダ
ンパ６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄによってＵ字形の
支持部分６２が保持される。この支持部分の表面には、
互いに平行な２つのガイド条片７０ａ，７０ｂが固定さ
れている。両ガイド条片７０ａ，７０ｂには両側で、ガ
イド条片７０ａに位置するエアベアリング７２ａとガイ
ド条片７０ｂに位置する２つのエアベアリング７２ｂ，
７２ｃとを介してキャリッジ７１が載置している。この
キャリッジは駆動スピンドル８９によって、符号ｘで示
した矢印の方向に沿って摺動され得る。キャリッジ７１
の側方ガイドはペアになって互いに緊定された４つのエ
アベアリング７２ｄ，／７２ｅおよび７２ｆ／７２ｇに
よって、ガイド条片７０ｂの側面と相まって形成される
。
【００３０】キャリッジ７１の中央には回転ベアリング
ユニット７１ａが装入されており、この回転ベアリング
ユニットはラジアルベアリング機能とスラストベアリン
グ機能とを同時に発揮する。このような機能は符号７３
と符号６６で示した両転がり軸受けリングによって保証
されている。コラム６８の円筒状の基部６７の下側部分
には、管状の構成部分７８がねじで取り付けられており
、この構成部分は第１に、回転軸線Ａを中心とした回転
運動αを測定するためのピッチ円７５を支持しており、
第２にこの構成部分には、回転運動を実施するための摩
擦車伝動装置７７を備えた駆動装置７６が作用している
。この場合にも、キャリッジ７１と結合された回転ベア
リングユニット７１ａに互いに１８０°だけずらされて
配置された光電発信器７４ａ，７４ｂがピッチ円走査の
ために働く。キャリッジ７１の直線運動は光電発信器８
６によって測定され、この光電発信器はガイド条片７０
ａに取り付けられたスケール８５を走査する。
【００３１】この第３実施例ではコラム６８の重心が比
較的高く位置していて、傾倒運動を阻止するための大き
な底面が存在していないので、キャリッジ７１の下面に
は４つのバランスウエイト６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６
５ｄが懸吊されている。これらのバランスウエイトによ
り、駆動スピンドル８９によって駆動される全ての部分
の重心はほぼ所定の場所に、つまり駆動装置がキャリッ
ジ７１に作用している場所に位置するようになる。これ
によって、キャリッジ運動時のコラム６８の傾倒が防止
される。
【００３２】図６から認められるように、この座標測定
装置は、コラム６８をはさんでターンテーブル８３とは
反対の側に鉛直方向に向けられたプローブマガジン９１
を有しており、このプローブマガジンはプローブヘッド
８２における検出に相応して交換されるべき種々のプロ
ーブピンを収容している。このプローブマガジンの位置
は、この場所に収容されたプローブピンが測定アーム８
１の軸線ｘに沿った純然たる直線運動に基づいて、この
測定アームによって当接され得るように調整されている
。このことは実際には、測定アーム８１が図６に示した
測定範囲における位置から駆動装置７６による回転軸線
Ａを中心とした旋回運動に基づいて後方に旋回させられ
た後に可能となる。この場合、測定アーム８１は方向ｘ
に対して平行に向けられてその延長線が、交換しようと
するプローブに向けられる。図１〜図４に示した座標測
定装置もこのようなプローブマガジンを有していてよい
。
【００３３】この第３実施例に関して説明しなかったそ
の他の部分はその機能が図１および図２に示した第１実
施例の場合に相当しており、したがってこれらの部分は
６０を加算した数の符号を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による座標測定装置の第１実施例を示す
、図２のＩーＩ線に沿った鉛直方向断面図である。
【図２】カバーを取外した状態で図１のＩＩーＩＩ線に
沿って断面した図である。
【図３】本発明による座標測定装置の第２実施例を示す
、図４のＩＩＩーＩＩＩ線に沿った鉛直方向断面図であ
る。
【図４】カバーを取外した状態で図３のＩＶーＩＶ線に
沿って断面した図である。
【図５】本発明による座標測定装置の第３実施例を示す
、図６のＶーＶ線に沿った鉛直方向断面図である。
【図６】図５のＶＩーＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】第１実施例による座標測定装置に用いられる制
御装置の回路図である。
【符号の説明】
１　　基礎 ２　　機械テーブル ３　　カバー ４ａ，４ｂ　　振動ダンパ ５　　基部 ６ａ，６ｂ，６ｃ　　エアベアリング ７　　中間部材 ８　　コラム ９　　キャリッジ １０　　ガイド条片 １１　　キャリッジ １２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ　　
エアベアリング １３　　ラジアルベアリング １４　　光電発信器 １５　　ピッチ円 １６　　モータ １７　　摩擦車伝動装置 １８　　ディスク １９　　スケール ２０　　光電発信器 ２１　　測定アーム ２２　　プローブヘッド ２３　　ターンテーブル ２４　　駆動装置 ２５　　スケール ２６　　光電発信器 ２７　　モータ ２８　　伝動装置 ２９　　軸 ３１　　基礎 ３２　　機械テーブル ３３　　カバー ３４ａ，３４ｂ　　振動ダンパ ３５　　基部 ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ　　エアベアリング３７　　ピ
ッチ円 ３８　　コラム ３９　　キャリッジ ４０　　スケール支持体 ４１　　キャリッジ ４３　　ラジアルベアリング ４４ａ，４４ｂ　　光電発信器 ４５　　ピッチ円 ４６　　モータ ４７　　摩擦車伝動装置 ４８　　ディスク ４９　　スケール ５０　　光電発信器 ５１　　測定アーム ５２　　プローブヘッド ５３　　ターンテーブル ５４　　駆動装置 ５５　　スケール ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ　　光電発信器５７　　駆動モ
ータ ５８ａ，５８ｂ　　直線駆動ユニット ５９ａ，５９ｂ　　金属異形成形体 ６０　　補正トラック ６１　　基礎 ６２　　支持部分 ６４ａ，６４ｂ　　振動ダンパ ６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄ　　バランスウエイト
６６　　転がり軸受けリング ６７　　基部 ６８　　コラム ６９　　キャリッジ ７０ａ，７０ｂ　　ガイド条片 ７１　　キャリッジ ７１ａ　　回転ベアリングユニット ７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ，７２ｅ，７２ｆ，７
２ｇ　　エアベアリング ７３　　転がり軸受けリング ７４ａ，７４ｂ　　光電発信器 ７５　　ピッチ円 ７６　　駆動装置 ７７　　摩擦車伝動装置 ７８　　構成部分 ７９　　スケール ８０　　光電発信器 ８１　　測定アーム ８２　　プローブヘッド ８３　　ターンテーブル ８５　　スケール ８６　　光電発信器 ８７　　モータ ８８　　伝動装置 ８９　　駆動スピンドル ９１　　プローブマガジン ９４　　光電発信器 ９７　　モータ １００　　制御モジュール １０１　　コンピュータ １０２　　操作卓 Ａ，Ｂ　　回転軸線 α，β　　回転角度

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　座標測定装置であって、１つの座標方
    向で直線状に移動可能なコラム（８；３８；６８）が設
    けられていて、該コラムに測定アーム（２１；５１；７
    １；）が鉛直方向で摺動可能に案内されている形式のも
    のにおいて、コラム（８；３８；６８）が回転軸線（Ａ
    ）を中心にして回転可能に、直線状に案内されるキャリ
    ッジ（１１；４１；７１）に支承されており、該キャリ
    ッジが回転運動を導入するか、もしくは検出するための
    駆動装置（１６，１７；４６，４７；７６，７７）と測
    定システム（１４；４４ａ，４４ｂ；７４ａ，７４ｂ）
    とを保持していることを特徴とする座標測定装置。
  2. 【請求項２】　　座標測定装置がターンテーブル（２３
    ；５３；８３）を有しており、該ターンテーブル上で、
    測定したいワークが第２の回転軸線（Ｂ）を中心にして
    回転可能である、請求項１記載の座標測定装置。
  3. 【請求項３】　　前記両回転軸線（Ａ，Ｂ）を結ぶ仮想
    の結合線が前記キャリッジの駆動方向（ｘ）に対してほ
    ぼ平行に延びている、請求項２記載の座標測定装置。
  4. 【請求項４】　　コラム（８；３８）が前記キャリッジ
    （１１；４１）に単に半径方向だけで支承されていて、
    前記キャリッジを案内するためのガイドを支持する定置
    の装置部分（２；３２）に軸方向で支持されている、請
    求項１記載の座標測定装置。
  5. 【請求項５】　　前記コラムが軸方向で３つのエアベア
    リング（６ａ，６ｂ，６ｃ；３６ａ，３６ｂ，３６ｃ）
    に支持されている、請求項４記載の座標測定装置。
  6. 【請求項６】　　コラム（６８）が前記キャリッジ（７
    １）に半径方向と軸方向とで支承されている、請求項１
    記載の座標測定装置。
  7. 【請求項７】　　前記キャリッジ（４１）が、ガイド方
    向に対して垂直な水平線における前記キャリッジのずれ
    を測定するか、もしくは鉛直線を中心とした前記キャリ
    ッジの旋回傾動を測定する測定システム（５５，５６ａ
    ，５６ｂ，５６ｃ）を有している、請求項１記載の座標
    測定装置。
  8. 【請求項８】　　座標測定装置が鉛直方向に向いたプロ
    ーブマガジン（９１）を有している、請求項１記載の座
    標測定装置。
  9. 【請求項９】　　前記プローブマガジン（９１）が、コ
    ラム（６８）の回転軸線（Ａ）から見て、座標測定装置
    の前記ターンテーブル（８３）とは反対の側に設置され
    ている、請求項２から８までのいずれか１項記載の座標
    測定装置。
  10. 【請求項１０】　　座標測定装置が制御装置（１００）
    を有しており、該制御装置が、キャリッジ（１１）のガ
    イド方向に対してほぼ垂直に延びる水平な座標方向（ｙ
    ）における前記測定アーム（２１）に固定されたプロー
    ブ（２２）のワークに対する相対運動を、コラム（８）
    の回転運動と前記ターンテーブル（２３）の回転運動も
    しくは前記キャリッジ（１１）の直線運動（ｘ）との重
    畳によって生ぜしめるようになっている、請求項１記載
    の座標測定装置。
  11. 【請求項１１】　　座標測定装置のコンピュータ（１０
    １）がメモリを有しており、該メモリに、実際の実際値
    からの位置測定値のシステム偏差が補正パラメータとし
    てファイルされている、請求項１記載の座標測定装置。
JP3023432A 1990-02-20 1991-02-18 座標測定装置 Expired - Lifetime JP2933732B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4005292.3 1990-02-20
DE4005292A DE4005292A1 (de) 1990-02-20 1990-02-20 Koordinatenmessgeraet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04215012A true JPH04215012A (ja) 1992-08-05
JP2933732B2 JP2933732B2 (ja) 1999-08-16

Family

ID=6400564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3023432A Expired - Lifetime JP2933732B2 (ja) 1990-02-20 1991-02-18 座標測定装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5134782A (ja)
EP (1) EP0443422B1 (ja)
JP (1) JP2933732B2 (ja)
DE (2) DE4005292A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6397667B1 (en) * 1997-12-26 2002-06-04 Mitutoyo Corporation Surface property measuring device

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4238139C2 (de) * 1992-11-12 2002-10-24 Zeiss Carl Koordinatenmeßgerät
US5724264A (en) * 1993-07-16 1998-03-03 Immersion Human Interface Corp. Method and apparatus for tracking the position and orientation of a stylus and for digitizing a 3-D object
US5505003A (en) * 1993-10-08 1996-04-09 M&M Precision Systems Corporation Generative measuring system
DE19514815C2 (de) * 1995-04-21 1997-02-13 Gerlach Dieter Meßeinrichtung mit einem auf einer Führungseinheit entlang eines Maßstabs verfahrbaren Meßkopf und mit einem Taster
DE19681395T1 (de) * 1995-05-16 1998-04-16 Brown & Sharpe Mfg Koordinatenmeßmaschine mit Gelenkarm
US6697748B1 (en) * 1995-08-07 2004-02-24 Immersion Corporation Digitizing system and rotary table for determining 3-D geometry of an object
US5758429A (en) * 1996-05-14 1998-06-02 Farzan; Farshad Translation and rotation coupled positioning method and apparatus
US6024576A (en) * 1996-09-06 2000-02-15 Immersion Corporation Hemispherical, high bandwidth mechanical interface for computer systems
DE19720049B4 (de) * 1997-05-14 2006-01-19 Hexagon Metrology Gmbh Verfahren zur Steuerung eines motorischen Koordinatenmeßgerätes sowie Koordinatenmeßgerät zur Durchführung des Verfahrens
JPH11325869A (ja) * 1998-05-11 1999-11-26 Mitsutoyo Corp ワーク形状測定方法、装置及び座標測定機
US6195618B1 (en) 1998-10-15 2001-02-27 Microscribe, Llc Component position verification using a probe apparatus
DE19958306C2 (de) * 1999-12-03 2002-03-14 Zeiss Carl Koordinatenmeßvorrichtung
FR2923013A1 (fr) * 2007-10-26 2009-05-01 Renault Sas Banc d'essai de mesures haptiques pour un bloc de commande d'un appareil electrique
US7587834B2 (en) * 2008-02-07 2009-09-15 Eaton Homer L Motorized coordinate measuring device
DE102010018003A1 (de) * 2010-04-23 2011-10-27 Weiß GmbH Sondermaschinentechnik Verfahren zum Betrieb eines Schwenkantriebs
CN104034300A (zh) * 2013-03-07 2014-09-10 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 星型探针安装角度检测系统及方法
WO2016183339A1 (en) 2015-05-12 2016-11-17 Hexagon Metrology, Inc. Apparatus and method of controlling a coordinate measuring machine using environmental information or coordinate measuring machine information
US10203192B2 (en) 2015-05-29 2019-02-12 Hexagon Metrology, Inc. CMM with object location logic
JP6825884B2 (ja) * 2016-11-15 2021-02-03 株式会社ミツトヨ 三次元測定機
US10969760B2 (en) 2018-04-12 2021-04-06 Faro Technologies, Inc. Coordinate measurement system with auxiliary axis
US11874101B2 (en) 2018-04-12 2024-01-16 Faro Technologies, Inc Modular servo cartridges for precision metrology
JP7162989B2 (ja) * 2019-02-04 2022-10-31 株式会社ミツトヨ 一次元測定機及びプログラム
EP3708944A1 (en) * 2019-03-11 2020-09-16 Faro Technologies, Inc. Modular servo cartridges for precision metrology

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3561125A (en) * 1968-02-23 1971-02-09 Linear Motion Technology Inc Three-dimensional position indicating sensor
DE2054405A1 (de) * 1970-11-05 1972-05-10 Hueller Gmbh K Stellvorrichtung für ein in drei Raumkoordinaten veränderbares Arbeitsgerät, insbesondere für ein Feintastgerät
FR2330997A1 (fr) * 1975-11-07 1977-06-03 Sagem Perfectionnements aux procedes et machines de mesure des dimensions de pieces
US4621926A (en) * 1985-04-30 1986-11-11 Lasercon Corporation Interferometer system for controlling non-rectilinear movement of an object
GB8605325D0 (en) * 1986-03-04 1986-04-09 Rank Taylor Hobson Ltd Workpiece position control
IT1190574B (it) * 1986-05-27 1988-02-16 Dea Spa Macchina di misura a coordinate
JPS63115170A (ja) * 1986-10-31 1988-05-19 Dainippon Screen Mfg Co Ltd カツテイングヘツドを備えた自動描画機
NL8700081A (nl) * 1987-01-15 1988-08-01 Ir Reginald Galestien Meetkop voor cooerdinaatmeetmachines.
IL81364A (en) * 1987-01-23 1990-08-31 Yaacov Sadeh Electro optically corrected coordinate measuring machine
DE3717459A1 (de) * 1987-05-23 1988-12-01 Zeiss Carl Fa Handgefuehrtes koordinatenmessgeraet
US4800652A (en) * 1987-09-25 1989-01-31 The Timken Company Machine for measuring generally circular objects in cylindrical coordinates
US4958438A (en) * 1989-03-30 1990-09-25 The Warner & Swasey Company Rotary table for a coordinate measuring machine and method of determining the axis of table rotation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6397667B1 (en) * 1997-12-26 2002-06-04 Mitutoyo Corporation Surface property measuring device

Also Published As

Publication number Publication date
EP0443422A2 (de) 1991-08-28
EP0443422A3 (en) 1993-02-10
DE59105811D1 (de) 1995-08-03
JP2933732B2 (ja) 1999-08-16
DE4005292A1 (de) 1991-08-22
EP0443422B1 (de) 1995-06-28
US5134782A (en) 1992-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH04215012A (ja) 座標測定装置
JP3467063B2 (ja) 座標測定装置
US4961267A (en) Method and apparatus for making coordinate measurements
JP2701141B2 (ja) 真円度測定装置
US4800652A (en) Machine for measuring generally circular objects in cylindrical coordinates
JP5137218B1 (ja) 工作機械
JPS61932A (ja) 光学的デ−タ記録装置および記憶部材
JPH02285261A (ja) インキュベータ
GB2332056A (en) Surface measuring appartus
US7096751B2 (en) Measuring apparatus and accuracy analyzing apparatus having the same
US4240205A (en) Coordinate measuring machine
JP2831610B2 (ja) 測定装置
JP3531882B2 (ja) 三次元測定機の測定誤差補正装置
US4406164A (en) Hard bearing, 2-plane, horizontal dynamic balancer
JP3654744B2 (ja) 真円度測定機
JP3620994B2 (ja) 缶寸法測定方法及び測定装置
KR100723757B1 (ko) 진원도 측정장치 및 그 측정방법
CN101449132B (zh) 沿着至少一个移动方向运动的物体的位置确定装置
JPH08219703A (ja) 管材の肉厚測定装置
JP3452618B2 (ja) レンズ芯取機およびレンズ芯取り方法
JP2003302218A (ja) 真円度測定装置
JPH0480601A (ja) 石英治具の測定装置
JPH10213403A (ja) 三次元座標測定装置
GB2317453A (en) Measurement of irregularity and/or misalignment of a video drum assembly
ES2993031T3 (en) Arrangement for reducing errors in a rotating device during the determination of coordinate measurements of a workpiece