JPH0522814Y2 - - Google Patents

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JPH0522814Y2
JPH0522814Y2 JP1986007621U JP762186U JPH0522814Y2 JP H0522814 Y2 JPH0522814 Y2 JP H0522814Y2 JP 1986007621 U JP1986007621 U JP 1986007621U JP 762186 U JP762186 U JP 762186U JP H0522814 Y2 JPH0522814 Y2 JP H0522814Y2
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axis
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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はX−Yテーブルに被測定物を載せて寸
法の測定を行い、校正板によつてその測定値の補
正を行う演算装置を備えた寸法測定装置に関す
る。
従来の技術 寸法を測定する装置は色々あつて、極めて一般
的で身近な物差がある一方で、レーザ光線を使用
した複雑な装置等があり、その使用目的と測定精
度とによつて様々に使い分けられている。寸法を
測るこれらの装置の一つにX、Y方向に動くX−
Yテーブルと、それぞれの方向の移動量を測定す
るリニアスケールおよび位置決めを行う照準装置
等を備えた寸法測定装置がある。この装置はX−
Yテーブルに被測定物を載せ、X−Yテーブルを
動かして測定しようとするポイントを照準装置の
カーソルに合わせる。その時のX−Yテーブルの
X,Y両方向のそれぞれの移動量を測定すること
により、被測定物の寸法を測つている。そのため
X方向に移動する時にはY方向の移動量は0であ
り、Y方向に動く時にはX方向の移動量は0であ
るとの仮定の元に測定を行つている。
考案が解決しようとする問題点 しかし実際にはそれぞれの方向の案内レールが
僅かに曲がつていることや、完全に直交していな
い等の狂いによつて測定値に誤差が生じる。その
狂いの度合に応じて測定精度は限られていた。し
かしながらくり返し精度は測定精度より高くでき
ており、誤差の生じ方は毎回ほぼ一定である。
本考案は上記の性質に着目して創案されたもの
で、X−Yテーブルのくり返し精度に基づいた高
い精度の測定を行うことが可能な寸法測定装置を
提供することを目的としている。
問題点を解決するための手段 本考案の寸法測定装置は、本装置を校正するの
に用いられる板材であつて2次元的に配列された
複数のマーカを面上に形成してある校正板と、被
測定物の寸法測定を行う場合と同様に、X−Yテ
ーブル上の所定位置に校正板を置いて複数のマー
カのX軸・Y軸座標値Bを得ることを前提に、当
該座標値に基づいて測定点のX軸・Y軸座標値A
を補正する演算部とを具備しており、且つ演算部
は、複数のマーカのX軸・Y軸座標値Bをマーカ
毎に記録する手段と、予め用意された複数のマー
カの正確なX軸・Y軸座標値Cをマーカ毎に記録
してある記憶部と、測定点のX軸・Y軸座標値A
と複数のマーカのX軸・Y軸座標値Bとを比較す
ることにより、当該測定点を取り囲むマーカMを
特定するとともに、マーカMのX軸・Y軸座標値
BMを求める手段と、記録部からマーカMの正確
なX軸・Y軸座標値CMを読み出す手段と、マー
カMのX軸・Y軸座標値BMとマーカMの正確な
X軸・Y軸座標値CMとの誤差を求める手段と、
当該誤差のデータに基づいて測定点のX軸・Y軸
座標値Aを補正する手段とから構成されているこ
とを特徴としている。
作 用 被測定物の寸法測定を行う場合と同様に、校正
板をX−Yテーブル上に置いて複数のマーカのX
軸・Y軸座標値Bを求めて予め記録しておく(マ
ーカMのX軸・Y軸座標値をBMとして表すとす
る)。一方で、複数のマーカの正確なX軸・Y軸
座標値Cを予め用意して記録しておく(マーカM
の正確なX軸・Y軸座標値をCMとして表すとす
る)。
被測定物をX−Yテーブル上に置き、測定点の
X軸・Y軸座標値Aを求める。以下の処理により
測定点のX軸・Y軸座標値Aの補正を行う。
まず、測定点のX軸・Y軸座標値Aと複数のマ
ーカのX軸・Y軸座標値Bとを比較することによ
り、前記測定点を取り囲むマーカMを特定し、マ
ーカMのX軸・Y軸座標値BM、マーカMの正確
なX軸・Y軸座標値CMを読み出す。
そしてマーカMのX軸・Y軸座標値BMとマー
カMの正確なX軸・Y軸座標値CMとの誤差を求
める。この誤差のデータに基づいて測定点のX
軸・Y軸座標値Aを補正する。
実施例 第1図は本考案の一実施例の概略を示す斜視図
である。図においてX−Yテーブル11は互いに
直交する向きに移動するX軸テーブル26とY軸
テーブル23とから構成され、Y軸テーブル23
は基板21上に固定された平行な2本のY軸レー
ル22に案内されて、X軸テーブル26はY軸テ
ーブル23上に設けられた2本の平行なX軸レー
ル25に導かれて移動する。Y軸リニアスケール
13は基板21上に、X軸リニアスケール12は
Y軸テーブル23に固定して取り付けられ、各テ
ーブル23,26の移動量を電気信号に変換す
る。この電気信号はインタフエース53、例えば
リニアスケールカウンタ等を介して演算装置15
に取り込まれる。演算装置15としてはキーボー
ド51、CRT52等を有する小型コンピユータ
を採用している。
X軸テーブル26の上に被測定物32として、
例えばPCボード等を載置した状態においてX−
Yテーブル11を移動させ、被測定物32の測定
点を所定の位置にもつてくるとき、精度よくそれ
を実現するための照準を与える照準装置41とし
て、例えば光学顕微鏡等が、図示されていない支
持部によつてX−Yテーブル11上の空間に固定
されている。そしてX軸テーブル26上には被測
定物32をX軸テーブル26上の一定の位置に常
に置くことができるようにするため、当て板31
が取り付けられている。
第2図は、本考案の校正板の一実施例を示す部
分図である。
校正板17は、校正板本体の表面にマーカを形
成したものであるが、校正板17は精度を必要と
することから、校正板本体には、変形しにくい材
質として、例えばアルコアプラスプレートの商品
名で販売されている歪みの除去されたアルミ板が
使用されている。
またマーカは、枡目の交点毎に形成された微小
半径の孔1によつて構成されており、各孔1は、
校正板17をX軸テーブル26に載置したとき、
当て板31に接する角を基準位置として、X方向
およびY方向のそれぞれの方向において、基準位
置との位置関係を示す正確な値が、極めて精密な
測定器によつて予め測定されており、その測定値
の一覧は、校正板17と対になるリストとして前
もつて用意されている。
では第3図を参照しつつ、誤差の補正の方法に
ついて説明する。4つの点1a1〜1a4は校正板1
7の孔1aの中心位置を示している。
この校正板17を、その基準位置となる角が当
て板31に接するようにX−Yテーブル11に載
置した状態において測定を行い、その結果得られ
た値(X軸リニアスケール12およびY軸リニア
スケール13によつて与えられる値)を、4つの
点1a1〜1a4について(x1、y1)〜(x4、y4)と
おき、その各孔1a1〜1a4の正確な位置の値を
(X1、Y1)〜(X4、Y4)とおく。各測定値(x1
y1)〜(x4、y4)には誤差があり、その誤差を示
す値である誤差値を(Δx1、Δy1)〜(Δx4
Δy4)とおく。
Δx1=x1−X1 Δy1=y1−Y1 となる。
以下Δx4、Δy4までは同じようにして得られる。
そこで、測定値が4つの点1a1〜1a4によつて
囲まれたエリア301内にある点201につい
て、その時の測定値が(x、y)である時、一次
近似によつて補正を行うと、点201のより高精
度な値である補正測定値(X、Y)は A=Δx1(x2−x)+Δx2(x−x1)/x2−x1 B=Δx3(x4−x)+Δx4(x−x3)/x4−x3 C=Δy1(y1−y)+Δy3(y−y3)/y3−y1 D=Δy2(y−y4)+Δy4(y2−y)/y2−y4 として X=A×(y−y3)+B×(y4−y)/y1−y3 Y=C×(x−x1)+D×(x2−x)/x2−x1 となる。
次に第1図、第2図を参照しながら動作につい
て説明する。まずPCボード32の測定を行うに
先立つて、X−Yテーブル11に校正板17を載
せ、各孔1の位置を測定して演算装置15に読み
込み(X軸リニアスケール12およびY軸リニア
スケール13の出力値を読み込み)、その作業と
並行してキーボード51から校正板17の各孔1
の基準位置との位置関係を示す正確な値を入力し
記憶させることによつて、誤差値の演算を行わせ
る。次にPCボード32を載せて測定を行う。そ
の時得られた測定値から、PCボード32の測定
点の位置が校正板17上の4つの孔1aによつて
区切られた四角のエリア301内にあれば、演算
装置15は点1aのそれぞれに対応する誤差値に
基づいて補正測定値を演算し、演算結果を出力す
る。また測定点の位置がエリア303内であれば
点1bの各値に基づく同様の演算を行う。
より測定の精度を高めるには上記の演算の他に
2次以上の高次の曲線によつて近似を行う演算も
可能であるが、実施例では各孔1の互いの間隔を
短くするという方法を採用している。またこの補
正法による精度はX−Yテーブル11の有するく
り返し精度とほぼ等しい精度まで測定の精度を上
げることが可能である。
校正板17の孔の位置は枡目状に限定されず、
ランダムに孔を配置し、測定点の近傍の4点の孔
を選び、これらの孔に対応する誤差値に基づいて
補正の演算を行わせるようにすることが可能であ
り、マーカは校正板17にあけられた孔に限定さ
れずその他の形状、例えば校正板17の表面に描
かれた十字線等にすることが可能である。
また本考案は被測定物のX線の透過像によつて
X−Yテーブルの位置決めを行い、その寸法を測
定するX線非破壊検査装置等に適用することが可
能であり、その場合には照準装置としてはX線テ
レビカメラ等を使用する。
考案の効果 本考案の寸法測定装置は、マーカの位置を示す
正確な値が知られている校正板を用いることによ
つて、X−Yテーブルの誤差を示す誤差値を得る
と共に、この誤差値に基づいて測定値の補正を行
わせる構成としているので、その測定精度はX−
Yテーブルの繰り返し精度に匹敵する精度となる
ため、高い精度の測定を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の一実施例の概略を示す斜視
図、第2図は本考案の校正板の一実施例を示す部
分図、第3図は校正板を使つた補正の方法を説明
するための図である。 12……X軸リニアスケール、13……Y軸リ
ニアスケール、15……演算装置、17……校正
板、41……照準装置。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 X−Yテーブルと照準装置とを備えており、X
    −Yテーブルを動作させると、当該テーブル上の
    所定位置に置かれた被測定物の照準装置に対する
    相対的な位置が変化する一方、X軸・Y軸リニア
    スケールにより測定点のX軸・Y軸座標値Aを求
    め、当該座標値に基づいて被測定物の寸法を求め
    る寸法測定装置において、 当該装置を校正するのに用いられる板材であつ
    て2次元的に配列された複数のマーカを面上に形
    成してある校正板と、 被測定物の寸法測定を行う場合と同様に、X−
    Yテーブル上の所定位置に校正板を置いて複数の
    マーカのX軸・Y軸座標値Bを得ることを前提
    に、 当該座標値に基づいて測定点のX軸・Y軸座標
    値Aを補正する演算装置とを具備しており、 且つ演算装置は、 複数のマーカのX軸・Y軸座標値Bをマーカ毎
    に記録する手段と、予め用意された複数のマーカ
    の正確なX軸・Y軸座標値Cをマーカ毎に記録し
    てある記憶部と、測定点のX軸・Y軸座標値Aと
    複数のマーカのX軸・Y軸座標値Bとを比較する
    ことにより、当該測定点を取り囲むマーカMを特
    定するとともに、マーカMのX軸・Y軸座標値
    BMを求める手段と、記録部からマーカMの正確
    なX軸・Y軸座標値CMを読み出す手段と、マー
    カMのX軸・Y軸座標値BMとマーカMの正確な
    X軸・Y軸座標値CMとの誤差を求める手段と、
    当該誤差のデータに基づいて測定点のX軸・Y軸
    座標値Aを補正する手段とから構成されているこ
    とを特徴とする寸法測定装置。
JP1986007621U 1986-01-21 1986-01-21 Expired - Lifetime JPH0522814Y2 (ja)

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JPS62119607U JPS62119607U (ja) 1987-07-29
JPH0522814Y2 true JPH0522814Y2 (ja) 1993-06-11

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