JPH09113258A - 三次元測定機 - Google Patents
三次元測定機Info
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- JPH09113258A JPH09113258A JP8243646A JP24364696A JPH09113258A JP H09113258 A JPH09113258 A JP H09113258A JP 8243646 A JP8243646 A JP 8243646A JP 24364696 A JP24364696 A JP 24364696A JP H09113258 A JPH09113258 A JP H09113258A
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- Japan
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- thermal expansion
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- coefficient
- rotation
- coordinate measuring
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Links
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Classifications
-
- 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
- G01B5/0011—Arrangements for eliminating or compensation of measuring errors due to temperature or weight
- G01B5/0014—Arrangements for eliminating or compensation of measuring errors due to temperature or weight due to temperature
-
- 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
- G01B5/012—Contact-making feeler heads therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 機械の測定精度への温度の影響を排除す
べく、回転軸線６，８の相互の間隔Ａ若しくは回転軸線
８と検出子軸線１０との間隔Ｂを規定する、機械の両方
のリンクアームの構成部材がポジティブな熱膨張係数と
ネガティブな熱膨張係数を有する複数の材料から製作さ
れている。 【効果】 軸線相互の間隔方向の有効長さと材料とを適
当に選択することにより、間隔が極めてわずかにしか長
さ変化せず、若しくは機械の測定精度の枠内で無視でき
るていどの熱的な長さ変化しか生じない。
べく、回転軸線６，８の相互の間隔Ａ若しくは回転軸線
８と検出子軸線１０との間隔Ｂを規定する、機械の両方
のリンクアームの構成部材がポジティブな熱膨張係数と
ネガティブな熱膨張係数を有する複数の材料から製作さ
れている。 【効果】 軸線相互の間隔方向の有効長さと材料とを適
当に選択することにより、間隔が極めてわずかにしか長
さ変化せず、若しくは機械の測定精度の枠内で無視でき
るていどの熱的な長さ変化しか生じない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、三次元測定機であ
って、三次元測定機の検出子が前後に配置された回転軸
線を介して運動可能に支承されている形式のものに関す
る。
って、三次元測定機の検出子が前後に配置された回転軸
線を介して運動可能に支承されている形式のものに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】検出子が操作員により回転軸線若しくは
旋回軸線の数と位置とに応じて多かれ少なかれ自由に三
次元又は平面内で容易に運動可能に案内されて被測定ワ
ーク上へ載着されるようなこの種の手動案内式の三次元
測定機は公知であり、かつ例えばアメリカ合衆国特許第
５４０２５８２号及び同第５３９６７１２号明細書に記
載されている。
旋回軸線の数と位置とに応じて多かれ少なかれ自由に三
次元又は平面内で容易に運動可能に案内されて被測定ワ
ーク上へ載着されるようなこの種の手動案内式の三次元
測定機は公知であり、かつ例えばアメリカ合衆国特許第
５４０２５８２号及び同第５３９６７１２号明細書に記
載されている。
【０００３】この形式の三次元測定機では、回転軸線相
互の間隔がこの回転軸線内に配置されたエンコーダの発
する回転角を規定する他に三次元での検出子の位置をも
規定しているために、回転軸線相互の間隔が極めて正確
に知られていなければならない。同じことが、最後の回
転軸線と、検出子の位置若しくは接触球を固定した検出
ピンの軸線との間隔についても当てはまる。
互の間隔がこの回転軸線内に配置されたエンコーダの発
する回転角を規定する他に三次元での検出子の位置をも
規定しているために、回転軸線相互の間隔が極めて正確
に知られていなければならない。同じことが、最後の回
転軸線と、検出子の位置若しくは接触球を固定した検出
ピンの軸線との間隔についても当てはまる。
【０００４】さらに、この三次元測定機の測定精度は温
度により大きな影響を受ける。それというのは、リンク
を結合しているアームの熱的な長さ方向の膨張を介し
て、リンク軸線相互の間隔が変化することができるから
である。この理由により、最初に挙げたアメリカ合衆国
特許第５４０２５８２号明細書に記載された主としてア
ルミニウムから構成されている機械は、温度測定を介し
て熱的な長さ方向の膨張を検知するために温度センサを
備えている。この場合、三次元における接触球の位置
は、温度センサから供給された信号を考慮した適当な修
正計算を介して修正される。
度により大きな影響を受ける。それというのは、リンク
を結合しているアームの熱的な長さ方向の膨張を介し
て、リンク軸線相互の間隔が変化することができるから
である。この理由により、最初に挙げたアメリカ合衆国
特許第５４０２５８２号明細書に記載された主としてア
ルミニウムから構成されている機械は、温度測定を介し
て熱的な長さ方向の膨張を検知するために温度センサを
備えている。この場合、三次元における接触球の位置
は、温度センサから供給された信号を考慮した適当な修
正計算を介して修正される。
【０００５】しかし、この解決手段は、付加的なセンサ
及び計算操作を必要とするために高価であり、かつ故障
しやすい。
及び計算操作を必要とするために高価であり、かつ故障
しやすい。
【０００６】アメリカ合衆国特許第５３９６７１２号明
細書に記載された三次元測定機では、運動可能な部分が
例えば炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＫ）から成って
いて、このプラスチックは極めてわずかな質量でも、構
造に高い安定性を与えると同時に、熱的な影響に対する
不感性をも生ぜしめる。しかし、この炭素繊維強化プラ
スチック（ＣＦＫ）は無視できないような熱膨張係数を
有している。この熱膨張係数はむしろ異方性であり、換
言すればこの熱膨張係数は繊維の配向性に依存するか、
若しくは繊維により機械構成部材がどのように巻かれて
いるか又は切断されているかに依存している。このこと
に依存して、このＣＦＫの熱膨張係数はほぼ−３・１０
-6／Ｋとほぼ＋２３・１０-6Ｋとの間にあり、このこと
は、１メートルの長さのレバーでは、１０°の温度間隔
で−３０μｍと＋２３０μｍとの間の長さ変化が生じる
ことを意味する。この値は、測定精度に高い要求が課せ
られる場合には、著しい測定の不正確を招く。
細書に記載された三次元測定機では、運動可能な部分が
例えば炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＫ）から成って
いて、このプラスチックは極めてわずかな質量でも、構
造に高い安定性を与えると同時に、熱的な影響に対する
不感性をも生ぜしめる。しかし、この炭素繊維強化プラ
スチック（ＣＦＫ）は無視できないような熱膨張係数を
有している。この熱膨張係数はむしろ異方性であり、換
言すればこの熱膨張係数は繊維の配向性に依存するか、
若しくは繊維により機械構成部材がどのように巻かれて
いるか又は切断されているかに依存している。このこと
に依存して、このＣＦＫの熱膨張係数はほぼ−３・１０
-6／Ｋとほぼ＋２３・１０-6Ｋとの間にあり、このこと
は、１メートルの長さのレバーでは、１０°の温度間隔
で−３０μｍと＋２３０μｍとの間の長さ変化が生じる
ことを意味する。この値は、測定精度に高い要求が課せ
られる場合には、著しい測定の不正確を招く。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題とすると
ころは、大きな温度範囲内で可能な限り回転軸線相互の
間隔がコンスタントであるような、冒頭に記載した形式
の三次元測定機を提供することにある。
ころは、大きな温度範囲内で可能な限り回転軸線相互の
間隔がコンスタントであるような、冒頭に記載した形式
の三次元測定機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば、請求項１に記載のように、回転軸線相互の間隔若し
くは検出子軸線と回転軸線との間隔を規定する機械構成
部材の少なくとも１つがポジティブな熱膨張係数を有す
る材料から成っており、かつ他の少なくとも１つがネガ
ティブな熱膨張係数を有する材料から成っていることに
より解決された。
ば、請求項１に記載のように、回転軸線相互の間隔若し
くは検出子軸線と回転軸線との間隔を規定する機械構成
部材の少なくとも１つがポジティブな熱膨張係数を有す
る材料から成っており、かつ他の少なくとも１つがネガ
ティブな熱膨張係数を有する材料から成っていることに
より解決された。
【０００９】本発明によれば、回転軸線相互の間隔若し
くは回転軸線と検出子軸線との間隔を規定する種々の機
械構成部材が、ポジティブな熱膨張係数及びネガティブ
な熱膨張係数を有する種々異なる材料から成っている。
このようにすれば、回転軸線相互の間隔方向の有効な長
さと材料とを適当に選択することにより、間隔が極めて
わずかにしか長さ変化せず、若しくは機械の測定精度の
枠内で無視できる程度の熱的な長さ変化しか生じない。
換言すれば、機械の幾何学寸法(Geometrie)は広い温度
範囲にわたりコンスタントに保たれる。それゆえ、付加
的な温度センサを省くことができる。
くは回転軸線と検出子軸線との間隔を規定する種々の機
械構成部材が、ポジティブな熱膨張係数及びネガティブ
な熱膨張係数を有する種々異なる材料から成っている。
このようにすれば、回転軸線相互の間隔方向の有効な長
さと材料とを適当に選択することにより、間隔が極めて
わずかにしか長さ変化せず、若しくは機械の測定精度の
枠内で無視できる程度の熱的な長さ変化しか生じない。
換言すれば、機械の幾何学寸法(Geometrie)は広い温度
範囲にわたりコンスタントに保たれる。それゆえ、付加
的な温度センサを省くことができる。
【００１０】効果的には、機械構成部材の少なくとも１
つが繊維強化プラスチック、有利には軸線相互の間隔の
方向でネガティブな熱膨張係数を有する炭素繊維強化プ
ラスチックから成っている。このことは例えば、当該機
械構成部材を適当な配向性を有するように材料から切り
出し、又はプラスチックを強化する繊維を必要な配向性
で巻き付けることにより機械構成部材を個々にポリマラ
イズ(polymerisieren)することにより実現される。
つが繊維強化プラスチック、有利には軸線相互の間隔の
方向でネガティブな熱膨張係数を有する炭素繊維強化プ
ラスチックから成っている。このことは例えば、当該機
械構成部材を適当な配向性を有するように材料から切り
出し、又はプラスチックを強化する繊維を必要な配向性
で巻き付けることにより機械構成部材を個々にポリマラ
イズ(polymerisieren)することにより実現される。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明を図示の実施例につ
き説明する。
き説明する。
【００１２】本発明は冒頭に記載したアメリカ合衆国特
許第５３９６７１２号明細書及びこれに対応するドイツ
連邦共和国特許公開第４２３８１３９号明細書に記載さ
れている形式の三次元測定機を先行技術としており、そ
の技術内容を前提としている。図１にはこの三次元測定
機の機械ベッドと、これに備えられたワークテーブル
と、鋼(Stahl)から成り動力的に駆動されるフォーク状
の支持体４を矢印Ｚ1 の方向で案内することのできるｚ
−コラムは図示されていない。
許第５３９６７１２号明細書及びこれに対応するドイツ
連邦共和国特許公開第４２３８１３９号明細書に記載さ
れている形式の三次元測定機を先行技術としており、そ
の技術内容を前提としている。図１にはこの三次元測定
機の機械ベッドと、これに備えられたワークテーブル
と、鋼(Stahl)から成り動力的に駆動されるフォーク状
の支持体４を矢印Ｚ1 の方向で案内することのできるｚ
−コラムは図示されていない。
【００１３】フォーク状の支持体４の両方の脚には、両
脚を結合する軸１４のための軸受を挿入してあり、この
軸１４が鉛直な第１の回転軸線６を規定している。矢印
Ｘで示したように、この回転軸線６を中心として水平方
向に旋回可能に第１の旋回アーム(リンクアーム)５が軸
１４に固定されている。この旋回運動の検出のために必
要な角度測定機構は図面簡単のため図示されていない。
第１の旋回アーム５は同様にフォーク状に形成されてお
り、フォーク状の旋回アーム５の脚５ａ及び５ｂの端部
が同様に第２の軸１５のための軸受を支持している。こ
の軸１５は第２の回転軸線８を規定しており、この回転
軸線は第１の回転軸線６に対して間隔Ａを有していて、
かつ回転軸線６に対して平行に向けられている。軸１５
に固定された第２の旋回アーム(リンクアーム)が矢印Ｙ
で示すように回転軸線８を中心として回転可能である。
この第２の旋回アームは３つの部分から成っていて、か
つばね平行四辺形リンク機構の形に形成されており、こ
れにより、機械の検出子のための前端に配置された支持
体１３を矢印Ｚ2 によって示す鉛直方向に手動で変位さ
せることがてきる。検出子はその下側に、接触球１２を
備えていて弾性的に支承された検出ピン１１を支持して
いる。
脚を結合する軸１４のための軸受を挿入してあり、この
軸１４が鉛直な第１の回転軸線６を規定している。矢印
Ｘで示したように、この回転軸線６を中心として水平方
向に旋回可能に第１の旋回アーム(リンクアーム)５が軸
１４に固定されている。この旋回運動の検出のために必
要な角度測定機構は図面簡単のため図示されていない。
第１の旋回アーム５は同様にフォーク状に形成されてお
り、フォーク状の旋回アーム５の脚５ａ及び５ｂの端部
が同様に第２の軸１５のための軸受を支持している。こ
の軸１５は第２の回転軸線８を規定しており、この回転
軸線は第１の回転軸線６に対して間隔Ａを有していて、
かつ回転軸線６に対して平行に向けられている。軸１５
に固定された第２の旋回アーム(リンクアーム)が矢印Ｙ
で示すように回転軸線８を中心として回転可能である。
この第２の旋回アームは３つの部分から成っていて、か
つばね平行四辺形リンク機構の形に形成されており、こ
れにより、機械の検出子のための前端に配置された支持
体１３を矢印Ｚ2 によって示す鉛直方向に手動で変位さ
せることがてきる。検出子はその下側に、接触球１２を
備えていて弾性的に支承された検出ピン１１を支持して
いる。
【００１４】ばね平行四辺形リンク機構は平行に配置さ
れた２つの脚９ａ，９ｂにより実施されており、その両
端は、対を成して並べて配置されたそれぞれ４つのリン
クばね１９ａ，１９ｂにより一方では支持体１３の上側
及び下側に結合され、かつ他方では、第１の旋回アーム
の両方の脚間で軸１５に支承された構成部分７に結合さ
れている。
れた２つの脚９ａ，９ｂにより実施されており、その両
端は、対を成して並べて配置されたそれぞれ４つのリン
クばね１９ａ，１９ｂにより一方では支持体１３の上側
及び下側に結合され、かつ他方では、第１の旋回アーム
の両方の脚間で軸１５に支承された構成部分７に結合さ
れている。
【００１５】この三次元測定機によるワークの座標測定
のために特に重要なことは、両方の回転軸線６，８間の
相互の間隔Ａ及び、回転軸線８と検出子軸線１０との間
の間隔Ｂを測定作業中にコンスタントに維持することで
ある。それというのは、接触球１２の可能な限り正確に
算出すべき位置が前記間隔の値に依存しているからであ
る。このことを比較的大きな温度範囲で保証するため
に、つぎの手段が講じられる。
のために特に重要なことは、両方の回転軸線６，８間の
相互の間隔Ａ及び、回転軸線８と検出子軸線１０との間
の間隔Ｂを測定作業中にコンスタントに維持することで
ある。それというのは、接触球１２の可能な限り正確に
算出すべき位置が前記間隔の値に依存しているからであ
る。このことを比較的大きな温度範囲で保証するため
に、つぎの手段が講じられる。
【００１６】第１の旋回アーム５の下面の拡大図である
図２から分かるように、この旋回アームの脚５ａは炭素
繊維強化プラスチック（ＣＦＫ）から成り、その繊維
は、両方の回転軸線を結ぶ直線の距離、要するに間隔
（Ａ）の方向に熱膨張係数α１＝−０．８・１０-6Ｋ-1
を得るように位置し又は配向されている。脚５ａの熱膨
張に対して決定的かつ効果的な長さは２３７．７ｍｍで
ある。これに対して、軸１４は支持体４と同様に、熱膨
張係数α２がほぼ１０・１０-6Ｋ-1である鋼から成って
いる。このことにより、軸と軸受は温度変化時でも互い
に緊張せず、従って、軸受を破壊するような力が軸受に
作用するようなことはない。軸１４が旋回アームの伸長
に関与する効果的な長さＬ２は７．１ｍｍである。
図２から分かるように、この旋回アームの脚５ａは炭素
繊維強化プラスチック（ＣＦＫ）から成り、その繊維
は、両方の回転軸線を結ぶ直線の距離、要するに間隔
（Ａ）の方向に熱膨張係数α１＝−０．８・１０-6Ｋ-1
を得るように位置し又は配向されている。脚５ａの熱膨
張に対して決定的かつ効果的な長さは２３７．７ｍｍで
ある。これに対して、軸１４は支持体４と同様に、熱膨
張係数α２がほぼ１０・１０-6Ｋ-1である鋼から成って
いる。このことにより、軸と軸受は温度変化時でも互い
に緊張せず、従って、軸受を破壊するような力が軸受に
作用するようなことはない。軸１４が旋回アームの伸長
に関与する効果的な長さＬ２は７．１ｍｍである。
【００１７】ＣＦＫから成る脚５ａと軸１４とを結合す
る部分１４ａは、熱膨張係数２４・１０-6Ｋ-1のアルミ
ニウムから成り、かつ長さＬ３＝５．２ｍｍで効果的に
熱的な伸長に寄与している。脚５ａの他方の端部には軸
１５のための軸受を挿入してあり、この軸受はセラミッ
ク材料から成っているが、しかし、このセラミック材料
はこの箇所では回転軸線６と回転軸線８との間の間隔Ａ
及び熱的な伸長に関して考慮される必要はない。それと
いうのは、軸受の中心は軸受及び軸の材料の種類に関係
なく常に中央に位置するからである。
る部分１４ａは、熱膨張係数２４・１０-6Ｋ-1のアルミ
ニウムから成り、かつ長さＬ３＝５．２ｍｍで効果的に
熱的な伸長に寄与している。脚５ａの他方の端部には軸
１５のための軸受を挿入してあり、この軸受はセラミッ
ク材料から成っているが、しかし、このセラミック材料
はこの箇所では回転軸線６と回転軸線８との間の間隔Ａ
及び熱的な伸長に関して考慮される必要はない。それと
いうのは、軸受の中心は軸受及び軸の材料の種類に関係
なく常に中央に位置するからである。
【００１８】間隔Ａの熱的な伸長ｌ１′のためには次式
が成り立つ： ｌ１′＝α１・Ｌ１＋α２・Ｌ２＋α３・Ｌ３ （１） これを図示の実施例にあてはめれば： ｌ１′＝（２３７．７・−０．８＋７．１・１０ ＋５．２・２４）１０-6ｍｍＫ-1＝５．６４・１０-6ｍｍＫ-1 （２） このことから判るように、間隔Ａ自体は３０Ｋの温度範
囲にわたり、ほぼ０．１６μｍだけしか変化しない。こ
のようなわずかな変化は、図１に示した三次元測定機の
測定精度の枠内で完全に無視できる。
が成り立つ： ｌ１′＝α１・Ｌ１＋α２・Ｌ２＋α３・Ｌ３ （１） これを図示の実施例にあてはめれば： ｌ１′＝（２３７．７・−０．８＋７．１・１０ ＋５．２・２４）１０-6ｍｍＫ-1＝５．６４・１０-6ｍｍＫ-1 （２） このことから判るように、間隔Ａ自体は３０Ｋの温度範
囲にわたり、ほぼ０．１６μｍだけしか変化しない。こ
のようなわずかな変化は、図１に示した三次元測定機の
測定精度の枠内で完全に無視できる。
【００１９】図３に示す第２の旋回アームでも事情は同
様である。この場合、セラミック材料から成る軸１５の
熱膨張係数α４を考慮しており、この熱膨張係数は１．
５・１０-6Ｋ-1である。軸１５を囲む構成部分７は同様
に同じセラミック材料から成っている。回転軸線８と検
出子軸線１０との間の間隔Ｂの熱的な伸長にとって、軸
１５の中心点と、構成部分７へのたわみばね１９ａの固
定点との間の間隔Ｌ４が構成部分７に対して考慮され
る。この間隔Ｌ４は２３．６ｍｍである。検出子の支持
体１３は同様に同じセラミック材料から成っていて、か
つ熱的な伸長のために考慮すべき効果的な長さＬ１４＝
２０．５ｍｍを有している。
様である。この場合、セラミック材料から成る軸１５の
熱膨張係数α４を考慮しており、この熱膨張係数は１．
５・１０-6Ｋ-1である。軸１５を囲む構成部分７は同様
に同じセラミック材料から成っている。回転軸線８と検
出子軸線１０との間の間隔Ｂの熱的な伸長にとって、軸
１５の中心点と、構成部分７へのたわみばね１９ａの固
定点との間の間隔Ｌ４が構成部分７に対して考慮され
る。この間隔Ｌ４は２３．６ｍｍである。検出子の支持
体１３は同様に同じセラミック材料から成っていて、か
つ熱的な伸長のために考慮すべき効果的な長さＬ１４＝
２０．５ｍｍを有している。
【００２０】ばね平行四辺形リンク機構の両方の脚９
ａ，９ｂは、間隔Ｂの方向でこれも同様に−０．８・１
０-6Ｋ-1のネガティブな熱膨張係数を有するＣＦＫ材料
から成っている。考慮すべき長さＬ１１は１８６ｍｍで
ある。
ａ，９ｂは、間隔Ｂの方向でこれも同様に−０．８・１
０-6Ｋ-1のネガティブな熱膨張係数を有するＣＦＫ材料
から成っている。考慮すべき長さＬ１１は１８６ｍｍで
ある。
【００２１】鋼から成る、固定点相互間のそれぞれ１０
ｍｍの有効な長さＬ１２のたわみばね１９ａ，１９ｂも
寄与している。
ｍｍの有効な長さＬ１２のたわみばね１９ａ，１９ｂも
寄与している。
【００２２】このことにより、第２の旋回アームの熱膨
張ｌ２′のために次式が与えられる。
張ｌ２′のために次式が与えられる。
【００２３】 ｌ２′＝Ｌ１１・α１＋２・Ｌ１２・α２＋(Ｌ４＋Ｌ１４)・α４ （３） これを本実施例にあてはめれば、 ｌ２′＝（１８６・−０．８＋２・１０・１０＋（１３．６ ＋２０．５)・１．５)・１０-6ｍｍＫ-1＝９５．５・１０-6ｍｍＫ-1 （４） この場合、３０Ｋの温度範囲にわたり、回転軸線８と検
出子軸線１０との間の間隔Ｂの熱膨張は全体で２．８６
μｍであり、この値は機械の測定精度の枠内で同様に無
視できる。鋼製のたわみばね１９を短縮すること若しく
はＣＦＫ材料の構成部分９ａ，９ｂを延長することによ
りさらに若干改善された結果が得られる。
出子軸線１０との間の間隔Ｂの熱膨張は全体で２．８６
μｍであり、この値は機械の測定精度の枠内で同様に無
視できる。鋼製のたわみばね１９を短縮すること若しく
はＣＦＫ材料の構成部分９ａ，９ｂを延長することによ
りさらに若干改善された結果が得られる。
【００２４】第１の旋回アーム５の両方の脚５ａ，５ｂ
を結合する中間部分は、同様にＣＦＫ材料から成ってい
るが、しかし、この中間部分は、プラスチックを強化す
る炭素繊維の層に関連して、この部分の良好な安定度で
第１の回転軸線６の方向にほぼ＋１・１０-6／Ｋのポジ
ティブな熱膨張係数α１′を生ぜしめるように巻き付け
られている。このことにより、第１の旋回アーム５の、
軸１５のための両方の軸受を支持する脚５ａ，５ｂ間の
間隔若しくは長さが、セラミック材料から成る軸１５と
同じ値の熱膨張係数を有することになり、その結果、こ
の箇所でも、熱膨張に基づく不都合な力が軸１５の軸受
に作用するようなことはない、
を結合する中間部分は、同様にＣＦＫ材料から成ってい
るが、しかし、この中間部分は、プラスチックを強化す
る炭素繊維の層に関連して、この部分の良好な安定度で
第１の回転軸線６の方向にほぼ＋１・１０-6／Ｋのポジ
ティブな熱膨張係数α１′を生ぜしめるように巻き付け
られている。このことにより、第１の旋回アーム５の、
軸１５のための両方の軸受を支持する脚５ａ，５ｂ間の
間隔若しくは長さが、セラミック材料から成る軸１５と
同じ値の熱膨張係数を有することになり、その結果、こ
の箇所でも、熱膨張に基づく不都合な力が軸１５の軸受
に作用するようなことはない、
【図１】互いに相前後して位置する複数の回転軸線を備
えた本発明に基づく三次元測定機の運動する機械構成部
材を示す簡単な斜視図である。
えた本発明に基づく三次元測定機の運動する機械構成部
材を示す簡単な斜視図である。
【図２】図１に示した回転軸線相互を結合する脚を拡大
して検出子軸線方向でみた下面図である。
して検出子軸線方向でみた下面図である。
【図３】 図１に示した回転軸線と検出子軸線とを結合
する機械構成部材を拡大して同様に検出子軸線の方向で
みた平面図である。
する機械構成部材を拡大して同様に検出子軸線の方向で
みた平面図である。
４ 支持体、 ５ 第１の旋回アーム、 ５ａ，５
ｂ 脚、 ６ 回転軸線、 ７ 構成部分、 ８
回転軸線、 ９ａ，９ｂ 脚、 １０検出子軸
線、 １１ 検出ピン、 １２ 接触球、 １３
支持体、１４，１５ 軸、 １９ａ，１９ｂ たわ
みばね
ｂ 脚、 ６ 回転軸線、 ７ 構成部分、 ８
回転軸線、 ９ａ，９ｂ 脚、 １０検出子軸
線、 １１ 検出ピン、 １２ 接触球、 １３
支持体、１４，１５ 軸、 １９ａ，１９ｂ たわ
みばね
Claims (5)
- 【請求項１】 三次元測定機であって、三次元測定機の
検出子（１１／１２）が前後に配置された回転軸線
（６，８）を介して運動可能に支承されている形式のも
のにおいて、回転軸線（６，８）間の相互の間隔（Ａ）
若しくは検出子軸線（１０）と回転軸線（８）と間のの
間隔（Ｂ）を規定する機械構成部材（１４，１４ａ，
５；１５，１５ａ，９，１９ａ，１９ｂ，１３）の少な
くとも１つ（１４，１４ａ，１５，１５ａ，１９，１
３）が、ポジティブな熱膨張係数を有する材料から成っ
ており、かつ他の少なくとも１つ（５，９）がネガティ
ブな熱膨張係数を有する材料から成っていることを特徴
とする三次元測定機。 - 【請求項２】 機械構成部材の有効な長さ及びその熱膨
張係数が、間隔（Ａ）若しくは（Ｂ）の熱的な極めてわ
ずかな長さ変化若しくは機械の測定精度の枠内で無視で
きる程度の熱的な長さ変化しか生じないように選択され
ている請求項１記載の三次元測定機。 - 【請求項３】 機械構成部材の少なくとも１つ（５，
９）が繊維強化プラスチック（ＣＦＫ）から成り、この
プラスチックが、間隔（Ａ）若しくは（Ｂ）の方向にネ
ガティブな熱膨張係数（α１）を有している請求項１又
は２記載の三次元測定機。 - 【請求項４】 他の機械構成部材が鋼（１４，１９ａ，
１９ｂ）及び又はアルミニウム（１４ａ）及び又はセラ
ミック材料（１３，１５，１５ａ）から成る請求項３記
載の三次元測定機。 - 【請求項５】 軸（１４，１５）を形成する材料の、回
転軸線（６，８）の方向の熱膨張係数が、軸のための回
転軸受を支持する機械構成部材（４，５）の熱膨張係数
と同じ値である請求項１記載の三次元測定機。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE19534425A DE19534425A1 (de) | 1995-09-16 | 1995-09-16 | Koordinatenmeßgerät, dessen Taster über mehrere Drehachsen beweglich gelagert ist |
| DE19534425.1 | 1995-09-16 |
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|---|---|
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| JP3684000B2 JP3684000B2 (ja) | 2005-08-17 |
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ID=7772378
Family Applications (1)
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| JP24364696A Expired - Fee Related JP3684000B2 (ja) | 1995-09-16 | 1996-09-13 | 三次元測定機 |
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| US (1) | US5890300A (ja) |
| EP (1) | EP0763709B1 (ja) |
| JP (1) | JP3684000B2 (ja) |
| DE (2) | DE19534425A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010511860A (ja) * | 2006-11-30 | 2010-04-15 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 可搬型座標測定装置 |
| JP2018510336A (ja) * | 2015-02-26 | 2018-04-12 | マーポス、ソチエタ、ペル、アツィオーニＭａｒｐｏｓｓ Ｓ．Ｐ．Ａ． | ワークピースの寸法及び／又は幾何学的な特徴をチェックするシステム、及び関連する製造方法 |
| JP2024081775A (ja) * | 2017-04-13 | 2024-06-18 | エスエー08700334 | 超軽量および超高精度の可搬式座標測定機 |
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|---|---|---|---|---|
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| US20040184039A1 (en) * | 2001-07-16 | 2004-09-23 | Ralf Christoph | Co-ordinate measuring device with additional heat source |
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| JP5270384B2 (ja) * | 2009-01-15 | 2013-08-21 | 株式会社ミツトヨ | 直線案内機構および測定装置 |
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| US11566880B2 (en) * | 2017-04-13 | 2023-01-31 | Sa08700334 | Ultra-light and ultra-accurate portable coordinate measurement machine substantially immune to bearing assembly thermal effects |
| CN115461593B (zh) * | 2020-04-30 | 2023-08-29 | 株式会社东京精密 | 测量装置 |
| WO2022140748A1 (en) * | 2020-12-24 | 2022-06-30 | Sa08700334 | Ultra-light and ultra-accurate portable coordinate measurement machine substantially immune to bearing assembly thermal effects |
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Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3077958A (en) * | 1961-09-05 | 1963-02-19 | United Aircraft Corp | Zero thermal expansion device |
| GB1059167A (en) * | 1962-10-18 | 1967-02-15 | Sogenique Service Ltd | Improvements in and relating to metrological apparatus |
| US3311986A (en) * | 1964-08-07 | 1967-04-04 | Technion Res & Dev Foundation | Compensated gauges for external dimensions |
| US3528206A (en) * | 1967-08-03 | 1970-09-15 | Canadian Patents Dev | Thermal expansion compensation device |
| US4282688A (en) * | 1979-07-05 | 1981-08-11 | The Perkin-Elmer Corporation | Adjustable CTE graphite-epoxy bar |
| US4761887A (en) * | 1986-08-29 | 1988-08-09 | Control Gaging, Inc. | Temperature insensitive gauge |
| DE3711070A1 (de) * | 1987-04-02 | 1988-11-24 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Laengen- oder winkelmesseinrichtung |
| US4815213A (en) * | 1987-10-09 | 1989-03-28 | Brown & Sharpe Manufacturing Co. | Apparatus for temperature compensation of sensing means of a machine |
| US5095632A (en) * | 1990-06-15 | 1992-03-17 | Parker Hannifin Corporation | Composite structure unidirectionally stable with respect to thermal and moisture expansion |
| DE4238139C2 (de) * | 1992-11-12 | 2002-10-24 | Zeiss Carl | Koordinatenmeßgerät |
| US5402582A (en) * | 1993-02-23 | 1995-04-04 | Faro Technologies Inc. | Three dimensional coordinate measuring apparatus |
-
1995
- 1995-09-16 DE DE19534425A patent/DE19534425A1/de not_active Withdrawn
-
1996
- 1996-08-30 EP EP96113891A patent/EP0763709B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-08-30 DE DE59609831T patent/DE59609831D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-09-13 JP JP24364696A patent/JP3684000B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-09-13 US US08/713,501 patent/US5890300A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010511860A (ja) * | 2006-11-30 | 2010-04-15 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 可搬型座標測定装置 |
| JP2018510336A (ja) * | 2015-02-26 | 2018-04-12 | マーポス、ソチエタ、ペル、アツィオーニＭａｒｐｏｓｓ Ｓ．Ｐ．Ａ． | ワークピースの寸法及び／又は幾何学的な特徴をチェックするシステム、及び関連する製造方法 |
| JP2024081775A (ja) * | 2017-04-13 | 2024-06-18 | エスエー08700334 | 超軽量および超高精度の可搬式座標測定機 |
| JP2025172796A (ja) * | 2017-04-13 | 2025-11-26 | エスエー08700334 | 超軽量および超高精度の可搬式座標測定機 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| EP0763709B1 (de) | 2002-10-30 |
| JP3684000B2 (ja) | 2005-08-17 |
| EP0763709A3 (de) | 1998-07-01 |
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