-
AUFNAHME DURCH BEZUGNAHME
-
Diese Anmeldung basiert auf der und beansprucht den Vorteil der Priorität der JP Patentanmeldung Nr.
2020 -
133616 , eingereicht am 06. August 2020 (DAS Code AF7C), deren Offenbarung hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Regel- bzw. Steuerverfahren eines Formmessapparats und sie bezieht sich insbesondere auf ein einstellendes bzw. Einstellungs-Registrierungsverfahren eines Koordinatensystems eines rotierenden Tisches.
-
2. Beschreibung des Standes der Technik
-
Es ist ein Koordinatenmesssystem bekannt, welches einen Mechanismus eines rotierenden Tisches bzw. Rotationstisch-Mechanismus beinhaltet (siehe beispielsweise
JP H7-104146 A ,
JP 5332009 B und
JP 6153816 B ).
-
Um die Form bzw. Gestalt eines Werkstücks unter Verwendung eines Koordinatenmesssystems zu messen, welches einen Mechanismus eines rotierenden Tisches beinhaltet, ist es notwendig, ein Koordinatensystem des rotierenden Tisches als eine Vorbereitung für die Messung zu registrieren.
-
Wenn eine eine Koordinate messende Maschine bzw. Koordinaten-Messmaschine ein- und ausgeschaltet wird, wird der Ausgangs- bzw. Ursprungspunkt der Codiereinrichtung der Koordinaten-Messmaschine neuerlich eingestellt bzw. festgelegt, wobei dies eine Änderung in dem Ursprungspunkt der Koordinaten-Messmaschine jedes Mal bewirken kann, wenn die Koordinaten-Messmaschine ein- und ausgeschaltet wird. Damit diese Änderungsgröße nicht ein Messwertfehler des Mechanismus des rotierenden Tisches ist, ist es notwendig, ein Koordinatensystem des rotierenden Tisches jedes Mal bei einer Messung einzustellen bzw. festzulegen. Ein Verfahren für ein Erhalten des Rotationsmittelpunkts bzw. -zentrums eines rotierenden Tisches, um ein Koordinatensystem des rotierenden Tisches zu registrieren, ist beispielsweise in
JP 5332009 B und
JP 6153816 B geoffenbart.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Als eine Vorbereitung für eine Messung ist es notwendig, das Rotationszentrum eines rotierenden Tisches jedes Mal bei einer Messung zu erhalten. Für diese Vorbereitung ist es weiters notwendig, eine Masterkugel oder eine Lehre bzw. ein Messgerät auf dem rotierenden Tisch einzustellen bzw. festzulegen, um die Stelle bzw. den Ort der Masterkugel oder des Messgeräts zu messen, während der rotierende Tisch gedreht wird. Diese Arbeit erfordert eine beträchtliche Zeit und einen beträchtlichen Aufwand, wobei es jedoch für ein ordnungsgemäßes Einstellen bzw. Festlegen eines Koordinatensystems eines rotierenden Tisches wesentlich ist, um genaue Messwerte zu erhalten, und es ist diese Vorbereitung unvermeidbar.
-
Jedoch muss ein Koordinatensystem eines rotierenden Tisches häufig registriert werden, wobei dies die Verbesserung der Messeffizienz verhindert. Daher gab es eine Nachfrage bzw. ein Erfordernis nach einem Verfahren für ein effizientes Einstellen bzw. Festlegen und Registrieren eines Koordinatensystems eines rotierenden Tisches.
-
Ein Zweck der vorliegenden Erfindung ist, ein Regel- bzw. Steuerverfahren eines Formmessapparats zur Verfügung zu stellen, welches fähig ist, effizient bzw. wirksam ein Koordinatensystem eines rotierenden Tisches einzustellen bzw. festzulegen und zu registrieren.
-
Ein Regel- bzw. Steuerverfahren eines Formmessapparats gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei der Formmessapparat umfasst:
- einen Basisabschnitt;
- einen Bewegungsmechanismus, welcher drei Translationsachsen orthogonal aufeinander aufweist;
- einen Fühler, welcher durch den Bewegungsmechanismus abgestützt wird und einen Detektionspunkt an einem Spitzenende aufweist;
- einen Rotationstisch-Mechanismus bzw. Mechanismus des rotierenden Tisches, welcher konfiguriert ist, um einen rotierenden Tisch um eine Rotationsachse rotierend anzutreiben, auf welchem ein zu messender Gegenstand angeordnet wird; und
- einen Haupt-Bezugspunkt PM, welcher fix auf dem Basisabschnitt installiert wird,
- wobei der Formmessapparat konfiguriert ist, um eine Form des zu messenden Gegenstands bzw. Objekts mit dem Fühler zu messen,
- wobei das Regel- bzw. Steuerverfahren ein einstellendes bzw. Einstellungs-Registrierungsverfahren eines Koordinatensystems des rotierenden Tisches umfasst, welches einen Mittelpunkt des rotierenden Tisches als einen Ausgangs- bzw. Ursprungspunkt OT aufweist, wobei
- das Einstellungs-Registrierungsverfahren umfasst:
- einen Registrierungsschritt eines relativen Werts des Ursprungspunkts; und
- einen neuerlichen Registrierungsschritt des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches,
- der Registrierungsschritt des relativen Werts des Ursprungspunkts die Schritte umfasst:
- Messen des Haupt-Bezugspunkts PM mit dem Fühler, um einen Koordinatenwert des Haupt-Bezugspunkts PM zu erhalten, und Registrieren des erhaltenen Koordinatenwerts des Haupt-Bezugspunkts PM als einen Koordinatenwert eines Kalibrierungs-Bezugspunkts Pp (Ppx, Ppy, Ppz);
- Erhalten eines Rotationsmittelpunkts des rotierenden Tisches und Registrieren des erhaltenen Rotationsmittelpunkts als einen Koordinatenwert des Kalibrierungs-Rotationszentrums Rp (Rpx, Rpy, Rpz); und
- Berechnen eines relativen Koordinatenwerts des Koordinatenwerts des Kalibrierungs-Rotationszentrums Rp (Rpx, Rpy, Rpz) relativ zu dem Koordinatenwert des Kalibrierungs-Bezugspunkts Pp (Ppx, Ppy, Ppz) und Registrieren des berechneten relativen Koordinatenwerts als einen relativen Koordinatenwert des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches ΔD1,
- der neuerliche Registrierungsschritt des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches durchgeführt wird, um ein neuerliches Einstellen bzw. Festlegen des Koordinatensystems des rotierenden Tisches zu registrieren, und
- der neuerliche Registrierungsschritt des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches die Schritte umfasst:
- Messen des Haupt-Bezugspunkts PM mit dem Fühler, um einen Koordinatenwert des Haupt-Bezugspunkts PM zu erhalten, und Registrieren des erhaltenen Koordinatenwerts als einen Koordinatenwert des gegenwärtigen Bezugspunkts Pc (Pcx, Pcy, Pcz); und
- Hinzufügen bzw. Addieren des relativen Koordinatenwerts des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches ΔD1 zu dem Koordinatenwert des gegenwärtigen Bezugspunkts Pc (Pcx, Pcy, Pcz), um einen gegenwärtigen Koordinatenwert des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches Rc (Rcx, Rcy, Rcz) zu berechnen.
-
Ein Regel- bzw. Steuerverfahren eines Formmessapparats gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei der Formmessapparat umfasst:
- einen Basisabschnitt;
- einen Bewegungsmechanismus, welcher drei Translationsachsen orthogonal aufeinander aufweist;
- einen Fühler, welcher durch den Bewegungsmechanismus abgestützt wird und einen Detektionspunkt an einem Spitzenende aufweist;
- einen Rotationstisch-Mechanismus, welcher konfiguriert ist, um einen rotierenden Tisch um eine Rotationsachse rotierend anzutreiben, auf welchem ein zu messender Gegenstand angeordnet ist;
- einen Haupt-Bezugspunkt PP, welcher fix an bzw. auf dem Basisabschnitt installiert wird; und
- einen Sub-Bezugspunkt PS, welcher fix an einem Punkt des Mechanismus des rotierenden Tisches installiert wird, wobei der Punkt nicht-rotierbar ist,
- wobei der Formmessapparat konfiguriert ist, um eine Form eines zu messenden Gegenstands mit dem Fühler zu messen,
- wobei das Regel- bzw. Steuerverfahren ein Einstellungs-Registrierungsverfahren eines Koordinatensystems des rotierenden Tisches umfasst, welches einen Mittelpunkt des rotierenden Tisches als einen Ursprungspunkt OT aufweist, wobei
- das Einstellungs-Registrierungsverfahren umfasst:
- einen Registrierungsschritt eines relativen Werts des Ursprungspunkts; und
- einen neuerlichen Registrierungsschritt des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches,
- der Registrierungsschritt des relativen Werts des Ursprungspunkts die Schritte umfasst:
- Messen des Sub-Bezugspunkts PS mit dem Fühler, um einen Koordinatenwert des Sub-Bezugspunkts PS zu erhalten, und Registrieren des erhaltenen Koordinatenwerts des Sub-Bezugspunkts PS als einen Koordinatenwert des Kalibrierungs-Sub-Bezugspunkts PS (Psx, Psy, Psz);
- Erhalten eines Rotationsmittelpunkts des rotierenden Tisches und Registrieren des erhaltenen Rotationsmittelpunkts als einen Koordinatenwert des Kalibrierungs-Rotationszentrums Rp (Rpx, Rpy, Rpz); und
- Berechnen eines relativen Koordinatenwerts zwischen dem Koordinatenwert des Kalibrierungs-Sub-Bezugspunkts PS (Psx, Psy, Psz) und des Koordinatenwerts des Kalibrierungs-Rotationszentrums Rp (Rpx, Rpy, Rpz) und Registrieren des berechneten relativen Koordinatenwerts als einen relativen Koordinatenwert des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches ΔD2,
- der neuerliche Registrierungsschritt des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches durchgeführt wird, um ein neuerliches Einstellen bzw. Festlegen des Koordinatensystems des rotierenden Tisches zu registrieren, und
- der neuerliche Registrierungsschritt des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches die Schritte umfasst:
- Messen des Haupt-Bezugspunkts PP mit dem Fühler, um einen Koordinatenwert des Haupt-Bezugspunkts PP zu erhalten, und Registrieren des erhaltenen Koordinatenwerts als einen Koordinatenwert des gegenwärtigen Bezugspunkts PPc (PPcx, PPcy, PPcz);
- Messen des Sub-Bezugspunkts PS mit dem Fühler, um einen Koordinatenwert des Sub-Bezugspunkts PS zu erhalten, und Registrieren des erhaltenen Koordinatenwerts als einen Koordinatenwert des gegenwärtigen Sub-Bezugspunkts PSc (PScx, PScy, PScz); und
- Hinzufügen bzw. Addieren des relativen Koordinatenwerts ΔD2 des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches zu dem Koordinatenwert des gegenwärtigen Sub-Bezugspunkts PSc (PScx, PScy, PScz), um einen gegenwärtigen Koordinatenwert des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches Rc (Rcx, Rcy, Rcz) zu berechnen.
-
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass das Regel- bzw. Steuerverfahren weiters umfasst ein Vergleichen des Koordinatenwerts des Kalibrierungs-Sub-Bezugspunkts PS (Psx, Psy, Psz) mit dem Koordinatenwert des gegenwärtigen Sub-Bezugspunkts PSc (PScx, PScy, PScz), um eine Differenz zwischen dem Koordinatenwert des Kalibrierungs-Sub-Bezugspunkts PS (Psx, Psy, Psz) und dem Koordinatenwert des gegenwärtigen Sub-Bezugspunkts PSc (PScx, PScy, PScz) zu erhalten, und Verständigen eines Betreibers oder Durchführen des Registrierungsschritts des relativen Werts des Ursprungspunkts, wenn die Differenz gleich wie oder größer als ein voreingestellter erlaubbarer Wert ist.
-
Ein Regel- bzw. Steuerprogramm oder Aufzeichnungsmedium, auf welchem das Regel- bzw. Steuerprogramm aufgezeichnet bzw. aufgenommen ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei das Regel- bzw. Steuerprogramm eines Formmessapparats umfasst:
- einen Basisabschnitt;
- einen Bewegungsmechanismus, welcher drei Translationsachsen orthogonal aufeinander aufweist;
- einen Fühler, welcher durch den Bewegungsmechanismus abgestützt wird und einen Detektionspunkt an einem Spitzenende aufweist;
- einen Rotationstisch-Mechanismus, welcher konfiguriert ist, um einen rotierenden Tisch um eine Rotationsachse rotierend anzutreiben, auf welchem ein zu messender Gegenstand angeordnet wird; und
- einen Haupt-Bezugspunkt PM, welcher fix auf dem Basisabschnitt installiert wird,
- wobei der Formmessapparat konfiguriert ist, um eine Form eines zu messenden Gegenstands bzw. Objekts mit dem Fühler zu messen, und einen Computer enthält,
- wobei das Regel- bzw. Steuerprogramm den Computer veranlasst, als einstellende bzw. Einstellungs-Registrierungsmittel eines Koordinatensystems eines rotierenden Tisches zu fungieren, welches einen Mittelpunkt des rotierenden Tisches als einen Ausgangs- bzw. Ursprungspunkt OT aufweist, wobei
- das Regel- bzw. Steuerprogramm den Computer veranlasst, auszuführen:
- einen Registrierungsschritt eines relativen Werts des Ursprungspunkts; und
- einen neuerlichen Registrierungsschritt des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches,
- der Registrierungsschritt des relativen Werts des Ursprungspunkts die Schritte umfasst:
- Messen des Haupt-Bezugspunkts PM mit dem Fühler, um einen Koordinatenwert des Haupt-Bezugspunkts PM zu erhalten, und Registrieren des erhaltenen Koordinatenwerts des Haupt-Bezugspunkts PM als einen Koordinatenwert eines Kalibrierungs-Bezugspunkts Pp (Ppx, Ppy, Ppz);
- Erhalten eines Rotationsmittelpunkts des rotierenden Tisches und Registrieren des erhaltenen Rotationsmittelpunkts als einen Koordinatenwert des Kalibrierungs-Rotationszentrums Rp (Rpx, Rpy, Rpz); und
- Berechnen eines relativen Koordinatenwerts des Koordinatenwerts des Kalibrierungs-Rotationszentrums Rp (Rpx, Rpy, Rpz) relativ zu dem Koordinatenwert des Kalibrierungs-Bezugspunkts Pp (Ppx, Ppy, Ppz) und Registrieren des berechneten relativen Koordinatenwerts als einen relativen Koordinatenwert des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches ΔD1,
- der neuerliche Registrierungsschritt des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches durchgeführt wird, um ein neuerliches Einstellen bzw. Festlegen des Koordinatensystems des rotierenden Tisches zu registrieren, und
- der neuerliche Registrierungsschritt des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches die Schritte umfasst:
- Messen des Haupt-Bezugspunkts PM mit dem Fühler, um einen Koordinatenwert des Haupt-Bezugspunkts PM zu erhalten, und Registrieren des erhaltenen Koordinatenwerts als einen Koordinatenwert des gegenwärtigen Bezugspunkts Pc (Pcx, Pcy, Pcz); und
- Hinzufügen bzw. Addieren des relativen Koordinatenwerts des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches ΔD1 zu dem Koordinatenwert des gegenwärtigen Bezugspunkts Pc (Pcx, Pcy, Pcz), um einen gegenwärtigen Koordinatenwert des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches Rc (Rcx, Rcy, Rcz) zu berechnen.
-
Ein Regel- bzw. Steuerprogramm oder Aufzeichnungsmedium, auf welchem das Regel- bzw. Steuerprogramm aufgezeichnet bzw. aufgenommen ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei das Regel- bzw. Steuerprogramm eines Formmessapparats umfasst:
- einen Basisabschnitt;
- einen Bewegungsmechanismus, welcher drei Translationsachsen orthogonal aufeinander aufweist;
- einen Fühler, welcher durch den Bewegungsmechanismus abgestützt wird und einen Detektionspunkt an einem Spitzenende aufweist;
- einen Rotationstisch-Mechanismus, welcher konfiguriert ist, um einen rotierenden Tisch um eine Rotationsachse rotierend anzutreiben, auf welchem ein zu messender Gegenstand angeordnet wird;
- einen Haupt-Bezugspunkt PP, welcher fix an dem Basisabschnitt installiert wird; und
- einen Sub-Bezugspunkt PS, welcher fix an einem Punkt des Mechanismus des rotierenden Tisches installiert wird, wobei der Punkt nicht-rotierbar ist,
- wobei der Formmessapparat konfiguriert ist, um eine Form eines zu messenden Gegenstands mit dem Fühler zu messen, und einen Computer enthält,
- wobei das Regel- bzw. Steuerprogramm den Computer veranlasst, als einstellende bzw. Einstellungs-Registrierungsmittel eines Koordinatensystems eines rotierenden Tisches zu fungieren, welches einen Mittelpunkt des rotierenden Tisches als einen Ausgangs- bzw. Ursprungspunkt OT aufweist, wobei
- das Regel- bzw. Steuerprogramm den Computer veranlasst, auszuführen:
- einen Registrierungsschritt eines relativen Werts des Ursprungspunkts; und
- einen neuerlichen Registrierungsschritt des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches,
- der Registrierungsschritt des relativen Werts des Ursprungspunkts die Schritte umfasst:
- Messen des Sub-Bezugspunkts PS mit dem Fühler, um einen Koordinatenwert des Sub-Bezugspunkts PS zu erhalten, und Registrieren des erhaltenen Koordinatenwerts des Sub-Bezugspunkts PS als einen Koordinatenwert des Kalibrierungs-Sub-Bezugspunkts PS (Psx, Psy, Psz) ;
- Erhalten eines Rotationsmittelpunkts des rotierenden Tisches und Registrieren des erhaltenen Rotationsmittelpunkts als einen Koordinatenwert des Kalibrierungs-Rotationszentrums Rp (Rpx, Rpy, Rpz); und
- Berechnen eines relativen Koordinatenwerts zwischen dem Koordinatenwert des Kalibrierungs-Sub-Bezugspunkts PS (Psx, Psy, Psz) und des Koordinatenwerts des Kalibrierungs-Rotationszentrums Rp (Rpx, Rpy, Rpz) und Registrieren des berechneten relativen Koordinatenwerts als einen relativen Koordinatenwert des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches ΔD2,
- der neuerliche Registrierungsschritt des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches durchgeführt wird, um ein neuerliches Einstellen bzw. Festlegen des Koordinatensystems des rotierenden Tisches zu registrieren, und
- der neuerliche Registrierungsschritt des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches die Schritte umfasst:
- Messen des Haupt-Bezugspunkts PP mit dem Fühler, um einen Koordinatenwert des Haupt-Bezugspunkts PP zu erhalten, und Registrieren des erhaltenen Koordinatenwerts als einen Koordinatenwert des gegenwärtigen Bezugspunkts PPc (PPcx, PPcy, PPcz);
- Messen des Sub-Bezugspunkts PS mit dem Fühler, um einen Koordinatenwert des Sub-Bezugspunkts PS zu erhalten, und Registrieren des erhaltenen Koordinatenwerts als einen Koordinatenwert des gegenwärtigen Sub-Bezugspunkts PSc (PScx, PScy, PScz); und
- Hinzufügen bzw. Addieren des relativen Koordinatenwerts ΔD2 des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches zu dem Koordinatenwert des gegenwärtigen Sub-Bezugspunkts PSc (PScx, PScy, PScz), um einen gegenwärtigen Koordinatenwert des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches Rc (Rcx, Rcy, Rcz) zu berechnen.
-
Figurenliste
-
- 1 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration eines gesamten Formmesssystems zeigt;
- 2 ist ein Diagramm, welches Beziehungen zwischen Koordinatensystemen beispielhaft darstellt;
- 3 ist ein funktionelles Blockdiagramm, welches eine Bewegungs-Regel- bzw. -Steuereinrichtung und einen Host-Computer zeigt;
- 4 ist ein funktionelles Blockdiagramm, welches eine Einstelleinheit eines Koordinatensystems eines rotierenden Tisches zeigt;
- 5 ist ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur eines Registrierungsschritts eines relativen Werts eines Ursprungspunkts zeigt;
- 6 ist ein Diagramm, welches Beziehungen unter Zentrums- bzw. Mittelpunktkoordinaten einer Haupt-Masterkugel (einen Koordinatenwert eines Kalibrierungs-Bezugspunkts Pp), eines Rotationszentrums eines rotierenden Tisches (einen Koordinatenwert eines Kalibrierungs-Rotationszentrums Rp) und eines relativen Koordinatenwerts eines Ursprungspunkts eines rotierenden Tisches ΔD1 zeigt;
- 7 ist ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur eines einfachen Einstellens bzw. Festlegens eines Koordinatensystems eines rotierenden Tisches zeigt;
- 8 ist ein Diagramm, welches ein Einstellmenü eines Koordinatensystems zeigt;
- 9 ist ein Diagramm, welches zeigt, dass es eine Differenz gibt zwischen einem Koordinatenwert eines registrierten Kalibrierungs-Bezugspunkts Pp und einem Koordinatenwert eines neuerlich gemessenen gegenwärtigen Bezugspunkts Pc; und
- 10 ist ein Diagramm für ein Erläutern einer zweiten beispielhaften Ausführungsform.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
-
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf Bezugszeichen illustriert und beschrieben, welche den Elementen in den Zeichnungen beigefügt sind.
-
(Erste beispielhafte Ausführungsform)
-
1 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration bzw. einen Aufbau eines gesamten Formmesssystems 100 zeigt.
-
Das Formmesssystem 100 beinhaltet eine Koordinaten-Messmaschine 200, eine Bewegungs-Regel- bzw. -Steuereinrichtung bzw. einen Bewegungs-Controller 300 und einen Host-Computer 500. Die Bewegungs-Regel- bzw. -Steuereinrichtung 300 regelt bzw. steuert den Antrieb der Koordinaten-Messmaschine 200. Der Host-Computer 500 regelt bzw. steuert die Bewegungs-Regel- bzw. -Steuereinrichtung 300 und führt ein notwendiges Datenbearbeiten durch.
-
Die Koordinaten-Messmaschine 200 beinhaltet eine Oberflächenplatte 210, einen Bewegungsmechanismus 220, einen Fühler 230 und einen Mechanismus eines rotierenden Tisches 250.
-
Der Bewegungsmechanismus 220 beinhaltet einen torartigen Y Schieber 221, einen X Schieber 222, eine Z-Achsen-Säule 223 und eine Z Spindel 224. Der Y Schieber 221 ist vorgesehen, um auf der Oberflächenplatte 210 in einer Y Richtung gleitbar bzw. verschiebbar zu sein. Der X Schieber 222 gleitet entlang eines Trägers des Y Schiebers 221 in einer X Richtung. Die Z-Achsen-Säule 223 ist bzw. wird an dem X Schieber 222 fixiert. Die Z Spindel 224 bewegt sich aufwärts und abwärts im Inneren der Z-Achsen-Säule 223 in einer Z Richtung.
-
Der Y Schieber 221, der X Schieber 222 und die Z Spindel 224 sind jeweils an einem Antriebsmotor (nicht gezeigt) und einer Codiereinrichtung (nicht gezeigt) festgelegt. Der Antrieb jedes Antriebsmotors wird durch ein Antriebs-Regel- bzw. -Steuersignal von der Bewegungs-Regel- bzw. -Steuereinrichtung 300 geregelt bzw. gesteuert. Jede Codiereinrichtung detektiert ein Bewegungsausmaß des Y Schiebers 221, des X Schiebers 222 oder der Z Spindel 224 und gibt einen Detektionswert an die Bewegungs-Regel- bzw. -Steuereinrichtung 300 aus.
-
Hier ist ein Maßstabs- bzw. Skalen-Koordinatensystem (Xs, Ys, Zs) an der Koordinaten-Messmaschine 200 eingestellt bzw. festgelegt.
-
2 ist ein Diagramm, welches Beziehungen zwischen Koordinatensystemen beispielhaft darstellt.
-
Das Skalen-Koordinatensystem beinhaltet eine Xs Achse, eine Ys Achse und eine Zs Achse, welche orthogonal aufeinander sind bzw. stehen. Die Zs Achse ist eine aufwärts gerichtete vertikale Richtung. Ein Ausgangs- bzw. Ursprungspunkt Os des Skalen-Koordinatensystems wird durch den Ursprungspunkt des Maßstabs bzw. der Skala der Codiereinrichtung, welcher entlang der Xs Achse vorgesehen ist, den Ursprungspunkt der Skala der Codiereinrichtung, welcher entlang der Ys Achse vorgesehen ist, und den Ursprungspunkt der Skala der Codiereinrichtung bestimmt, welcher entlang der Zs Achse vorgesehen ist.
-
Der Fühler bzw. die Sonde 230 ist bzw. wird an dem unteren Ende der Z Spindel 224 festgelegt.
-
Der Fühler 230 beinhaltet einen Stift 231, welcher einen Kontaktpunkt (Detektionspunkt) 232 an einem Spitzenende (der Seite der -Z-Achsen-Richtung) und einen abstützenden bzw. Supportabschnitt 233 aufweist, welcher das Basisende (die Seite der +Z-Achsen-Richtung) des Stifts 231 abstützt. Der Kontaktpunkt 232 weist eine sphärische Form bzw. Gestalt auf und wird in Kontakt mit einem zu messenden Gegenstand bzw. Objekt gebracht. Der abstützende Abschnitt 233 stützt den Stift 231 in einer derartigen Weise ab, dass der Stift 231 in jeder Achsenrichtung der X, Y, und Z Achse innerhalb eines bestimmten Bereichs bewegbar ist, wenn eine externe Kraft auf den Stift 231 aufgebracht bzw. angewandt wird, d.h., wenn der Kontaktpunkt 232 in Kontakt mit einem zu messenden Gegenstand gebracht wird. Zusätzlich beinhaltet der abstützende Abschnitt 233 einen Fühlersensor (nicht gezeigt), welcher die Position des Stifts 231 in jeder Achsenrichtung detektiert. Der Fühlersensor gibt einen Detektionswert an die Bewegungs-Regel- bzw. -Steuereinrichtung 300 aus.
-
Der Mechanismus des rotierenden Tisches bzw. Rotationstisch-Mechanismus 250 ist bzw. wird auf der Oberflächenplatte installiert und rotiert bzw. dreht einen rotierenden Tisch 251 mit einem aufgenommenen bzw. eingebauten Motor (nicht gezeigt). Es ist anzumerken bzw. festzuhalten, dass die Rotationsachse des rotierenden Tisches 251 im Wesentlichen parallel zu der Zs Achse ist. Der Mechanismus des rotierenden Tisches 250 beinhaltet eine Rotations-Codiereinrichtung (nicht gezeigt), und die rotierende bzw. Rotations-Codiereinrichtung gibt einen Detektionswert an die Bewegungs-Regel- bzw. -Steuereinrichtung 300 aus.
-
Hier ist bzw. wird eine Haupt-Masterkugel als ein hauptsächlicher bzw. Haupt-Bezugspunkt an einer vorbestimmten Position oberhalb der Oberflächenplatte 210 installiert.
-
Die Haupt-Masterkugel wird verwendet, um ein Maschinen-Koordinatensystem (XM, YM, ZM) einzustellen bzw. festzulegen. Die Haupt-Masterkugel ist eine Stahlkugel, eine Keramikkugel oder dgl. Der Durchmesser (Radius) der Haupt-Masterkugel ist bekannt. D.h., durch ein Messen der Koordinaten von einigen Punkten auf der Oberfläche der Haupt-Masterkugel mit dem Fühler kann die zentrale bzw. Mittelpunktposition der Haupt-Masterkugel eindeutig bzw. einzigartig bestimmt werden. Die Haupt-Masterkugel ist bzw. wird an dem Spitzenende eines Säulenabschnitts abgestützt bzw. getragen, welcher eine bekannte Höhe von der oberen Oberfläche der Oberflächenplatte in der Z-Achsen-Richtung aufweist. Das Skalen-Koordinatensystem (Xs, Ys, Zs) wird für die bzw. entsprechend der Zentrumsposition der Haupt-Masterkugel auf einen Ausgangs- bzw. Ursprungspunkt OM verschoben bzw. bewegt, wodurch das Maschinen-Koordinatensystem (XM, YM, ZM) erhalten wird.
-
Dann werden ein Koordinatensystem des rotierenden Tisches (XT, YT, ZT) und ein Koordinatensystem des rotierenden Tisches (XT0, YTθ, ZTθ) für den Mechanismus des rotierenden Tisches 250 eingestellt bzw. festgelegt.
-
Das Koordinatensystem des rotierenden Tisches (XT, YT, ZT) ist ein Koordinatensystem, welches den Mittelpunkt der oberen Oberfläche des rotierenden Tisches, wenn sich der Rotationswinkel des rotierenden Tisches bei 0° befindet, als einen Ursprungspunkt OT und die Richtung der zentralen bzw. mittigen Achse bzw. die zentrale Achsenrichtung des rotierenden Tisches als ZT aufweist. Das Koordinatensystem des rotierenden Tisches (XT, YT, ZT) wird nicht geändert, obwohl der rotierende Tisch gedreht wird. Es wird angenommen, dass XT parallel zu Xs ist und dass YT parallel zu Ys ist, obwohl dies nicht wesentlich ist. (Das Koordinatensystem des rotierenden Tisches (XT, YT, ZT) kann auch als ein fixiertes Koordinatensystem des rotierenden Tisches bezeichnet werden.)
-
Das Koordinatensystem des rotierenden Tisches (XTθ, YTθ, ZTθ) ist ein Koordinatensystem, welches gemeinsam mit der Rotation des rotierenden Tisches rotiert.
-
Ein Null- bzw. Ursprungspunkt OTθ des Koordinatensystems des rotierenden Tisches fällt mit dem Null- bzw. Ursprungspunkt OT des Koordinatensystems des rotierenden Tisches zusammen. Zusätzlich fällt ZTθ des Koordinatensystems des rotierenden Tisches mit ZT des Koordinatensystems des rotierenden Tisches zusammen. (Das Koordinatensystem des rotierenden Tisches kann auch als ein Rotations-Koordinatensystem des rotierenden Tisches bezeichnet werden.)
-
Zusätzlich wird auch ein Werkstück-Koordinatensystem (Xw, Yw, Zw) verwendet. Das Werkstück-Koordinatensystem (Xw, Yw, Zw) ist ein Koordinatensystem, welches einen vorbestimmten Punkt (beispielsweise den Scheitel) einer Oberfläche eines Werkstücks als einen Ausgangs- bzw. Ursprungspunkt und eine vorbestimmte Fläche des Werkstücks als eine XwYw Fläche aufweist.
-
(Konfiguration der Bewegungs-Regel- bzw. -Steuereinrichtung 300)
-
3 ist ein funktionelles Blockdiagramm einer Bewegungs-Regel- bzw. -Steuereinrichtung und eines Host-Computers.
-
Die Bewegungs-Regel- bzw. -Steuereinrichtung 300 beinhaltet eine einen Messbefehl erhaltende bzw. erfassende Einheit bzw. Messbefehl-Erfassungseinheit 310, eine Zählereinheit 330, eine Antriebsbefehl-Erzeugungseinheit 340 und eine Antriebs-Regel- bzw. -Steuereinheit 350.
-
Die Messbefehl-Erfassungseinheit 310 erhält bzw. erfasst Messbefehldaten von dem Host-Computer 500.
-
Die Zählereinheit 330 zählt Detektionssignale, welche von jeder Codiereinrichtung ausgegeben werden, um das Verschiebungs- bzw. Verlagerungsausmaß jedes Schiebers bzw. jeder Gleiteinrichtung zu messen, und zählt Detektionssignale, welche von dem Fühlersensor ausgegeben werden, um das Verlagerungsausmaß des Fühlers 230 (des Stifts 231) zu messen. Aus der gemessenen Verschiebung bzw. Verlagerung von jedem der Schieber und des Fühlers 230 wird die Koordinatenposition (Fühlerposition) des Kontaktpunkts 232 erhalten. Zusätzlich wird aus der Verlagerung des Stifts 231, welche durch die Zählereinheit 330 gemessen wird (ein Detektionswert (Px, Py, Pz) des Fühlersensors), das Ablenkungsausmaß des Kontaktpunkts 232 (der absolute Wert eines Vektors Ep) erhalten. In ähnlicher Weise zählt die Zählereinheit 330 Detektionssignale, welche durch die rotierende Codiereinrichtung detektiert werden, um den Rotationswinkel des Mechanismus des rotierenden Tisches 250 zu erhalten. Die Antriebsbefehl-Erzeugungseinheit 340 erzeugt bzw. generiert, basierend auf den Messbefehldaten von dem Host-Computer 500, einen Rotations-Antriebsbefehl für den Bewegungsmechanismus 220 und den Mechanismus des rotierenden Tisches 250. Der Befehl des Geschwindigkeitsvektors für ein Regeln bzw. Steuern des Antriebs des Bewegungsmechanismus 220 ist bzw. wird beispielsweise in
JP 5274782 B ,
JP 6030339 B und
JP 6063161 B geoffenbart.
-
(Konfiguration des Host-Computers 500)
-
Der Host-Computer 500 enthält eine zentrale Be- bzw. Verarbeitungseinheit (CPU) 511, einen Speicher und dgl. und regelt bzw. steuert die Koordinaten-Messmaschine 200 durch die Bewegungs-Regel- bzw. -Steuereinrichtung 300.
-
Die CPU 511 führt ein Regel- bzw. Steuerprogramm aus, wodurch ein Betrieb (ein Einstellen bzw. Festlegen eines Koordinatensystems) in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform durchgeführt wird.
-
Der Host-Computer 500 ist, entsprechend den Anforderungen, mit Ausgabevorrichtungen (einer Anzeige und einem Drucker) und Eingabevorrichtungen (einer Tastatur und einer Maus) verbunden.
-
Der Host-Computer 500 beinhaltet weiters eine Speichereinheit (Aufzeichnungsmedien) 520, eine Formanalyseeinheit 530, eine ein Koordinatensystem festlegende Einheit bzw. Koordinatensystem-Einstelleinheit 540. Die Speichereinheit 520 speichert Designdaten (CAD Daten, NURBS Daten oder dgl.) betreffend die Form bzw. Gestalt eines zu messenden Objekts bzw. Gegenstands (Werkstücks) W, Messdaten, welche durch eine Messung erhalten werden, und ein Regel- bzw. Steuerprogramm für ein Regeln bzw. Steuern eines gesamten Messbetriebs bzw. -vorgangs.
-
Die Formanalyseeinheit 530 berechnet, basierend auf Messdaten, welche von der Bewegungs-Regel- bzw. -Steuereinrichtung 300 ausgegeben werden, Oberflächenformdaten eines zu messenden Gegenstands, um eine Formanalyse für ein Erhalten eines Fehlers, einer Verzerrung und dgl. der berechneten Oberflächenformdaten an bzw. auf dem zu messenden Gegenstand durchzuführen. Die Formanalyseeinheit 530 konvertiert weiters Designdaten (CAD Daten, NURBS Daten oder dgl.), welche eine Information über einen abtastenden Weg bzw. Pfad enthalten, in eine parametrische kubische Kurve (PCC), um Messbefehlsdaten zu erzeugen bzw. zu generieren.
-
Die Koordinatensystem-Einstelleinheit 540 legt jedes oben beschriebene Koordinatensystem fest.
-
Das Hauptmerkmal der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist hauptsächlich, das Koordinatensystem des rotierenden Tisches festzulegen bzw. einzustellen, und es wird eine Einstell- bzw. Festlegungseinheit 550 des Koordinatensystems des rotierenden Tisches, welche eine funktionelle Einheit der das Koordinatensystem festlegenden Einheit 540 ist, beschrieben.
-
4 ist ein funktionelles Blockdiagramm der Einstelleinheit des Koordinatensystems des rotierenden Tisches 550.
-
Die Einstelleinheit des Koordinatensystems des rotierenden Tisches 550 beinhaltet eine Registrierungseinheit eines relativen Werts eines Ursprungs- bzw. Ausgangspunkts 560, eine neuerliche Registrierungseinheit eines Ursprungspunkts des rotierenden Tisches 570 und eine Registrierungseinheit des Koordinatensystems des rotierenden Tisches 580.
-
Die Registrierungseinheit des relativen Werts des Ursprungspunkts 560 beinhaltet eine Registrierungseinheit des Koordinatenwerts eines Kalibrierungs-Bezugspunkts 561, eine Registrierungseinheit des Koordinatenwerts des Kalibrierungs-Rotationszentrums 562 und eine Registrierungseinheit des relativen Koordinatenwerts des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches 563.
-
Die neuerliche Registrierungseinheit des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches 570 beinhaltet eine Registrierungseinheit des Koordinatenwerts eines gegenwärtigen Bezugspunkts 571 und eine Berechnungseinheit eines gegenwärtigen Koordinatenwerts eines Ursprungspunkts des rotierenden Tisches 572.
-
Ein konkreter Betrieb jeder funktionellen Einheit wird unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm beschrieben.
-
Es ist festzuhalten bzw. anzumerken, dass der Betrieb bzw. Vorgang jedes Schritts und die Funktion jeder funktionellen Einheit, welche für eine einstellende bzw. festlegende Registrierung eines Koordinatensystems notwendig sind, durch die CPU 511 ausgeführt werden, welche das Regel- bzw. Steuerprogramm ausführt, welches in der Speichereinheit 520 gespeichert ist.
-
Ein Merkmal der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist, einen einfachen Einstellmodus für das Koordinatensystem des rotierenden Tisches zur Verfügung zu stellen, wobei dies erfordert, als eine Vorbereitung Daten zu registrieren, welche für die Registrierungseinheiten 561, 562 und 563 der Registrierungseinheit eines relativen Werts des Ursprungspunkts 560 erforderlich sind (ein Registrierungsschritt eines relativen Werts eines Ursprungspunkts). Derart wird der Registrierungsschritt des relativen Werts des Ursprungspunkts zuerst beschrieben.
-
5 ist ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur bzw. einen Ablauf des Registrierungsschritts des relativen Werts des Ursprungspunkts zeigt.
-
Die Einstelleinheit des Koordinatensystems des rotierenden Tisches 550 führt einen Registrierungsschritt eines relativen Werts des Ursprungspunkts ST100 durch, wenn Daten nicht in jeder Registrierungseinheit der Registrierungseinheit des relativen Werts des Ursprungspunkts 560 registriert sind, oder in Antwort auf eine Anweisung eines Betreibers.
-
Um den Registrierungsschritt des relativen Werts des Ursprungspunkts ST100 durchzuführen, bewegt die Einstelleinheit des Koordinatensystems des rotierenden Tisches 550 zuerst den Fühler 230 mit dem Bewegungsmechanismus 220 und misst eine Mehrzahl von vorbestimmten Punkten auf der Oberfläche einer Haupt-Masterkugel 211, um das Zentrum der Haupt-Masterkugel 211 zu erhalten (ST110).
-
Der erhaltene Mittelpunkt-Koordinatenwert der Haupt-Masterkugel 211 ist auch der Ausgangs- bzw. Ursprungspunkt des Maschinen-Koordinatensystems. Hier ist bzw. wird der Mittelpunkt-Koordinatenwert der Haupt-Masterkugel 211 in der Registrierungseinheit des Koordinatenwerts des Kalibrierungs-Bezugspunkts 561 als ein Koordinatenwert des Kalibrierungs-Bezugspunkts Pp (Ppx, Ppy, Ppz) der Einstelleinheit des Koordinatensystems des rotierenden Tisches 550 registriert (ST120).
-
Dann wird der Rotationsmittelpunkt des rotierenden Tisches 251 erhalten (ST130).
-
Ein Verfahren für ein Erhalten des Rotationsmittelpunkts des rotierenden Tisches 251 und ein Kalibrieren des Null- bzw. Ursprungspunkts des Koordinatensystems des rotierenden Tisches ist eine bekannte Technik. Beispielsweise gibt es eine bekannte Technik für ein Berechnen des Rotationsmittelpunkts oder der Rotationsachse des rotierenden Tisches 251 aus dem Ort bzw. der Stelle einer Masterkugel oder einer Lehre bzw. eines Messgeräts, welche(s) auf dem rotierenden Tisch 251 festgelegt ist, wenn der rotierende Tisch 251 gedreht wird. Beispielsweise offenbaren
JP 5332009 B und
JP 6153816 B im Namen der vorliegenden Anmelderin auch eine derartige Technik. Der erhaltene Koordinatenwert des Rotationsmittelpunkts des rotierenden Tisches 251 wird in der Registrierungseinheit des Koordinatenwerts des Kalibrierungs-Rotationszentrums 562 als ein Koordinatenwert des Kalibrierungs-Rotationszentrums Rp (Rpx, Rpy, Rpz) registriert (ST140).
-
Mit den obigen Schritten wird das Maschinen-Koordinatensystem unter Verwendung der Mittelpunktkoordinaten der Haupt-Masterkugel 211 kalibriert bzw. geeicht und es wird der Rotationsmittelpunkt des rotierenden Tisches 251 in dem kalibrierten Maschinen-Koordinatensystem erhalten, wodurch das kalibrierte Koordinatensystem des rotierenden Tisches erhalten wird (ST150) .
-
Als nächstes wird ein relativer Koordinatenwert des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches ΔD1 berechnet (ST160) .
-
Der relative Koordinatenwert des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches ΔD1 ist ein relativer Koordinatenwert des Koordinatenwerts des Kalibrierungs-Rotationszentrums Rp (Rpx, Rpy, Rpz) relativ zu dem Koordinatenwert des Kalibrierungs-Bezugspunkts Pp (Ppx, Ppy, Ppz) unter Verwendung des Koordinatenwerts des Kalibrierungs-Bezugspunkts Pp (Ppx, Ppy, Ppz) als den Ausgangs- bzw. Basispunkt.
-
6 ist ein Diagramm, welches Beziehungen unter den Mittelpunktkoordinaten der Haupt-Masterkugel 211 (dem Koordinatenwert des Kalibrierungs-Bezugspunkts Pp), dem Rotationsmittelpunkt des rotierenden Tisches 251 (dem Koordinatenwert des Kalibrierungs-Rotationszentrums Rp) und dem relativen Koordinatenwert des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches ΔD1 zeigt.
-
Der relative Koordinatenwert des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches ΔD1,welcher auf diese Weise berechnet wird, wird in der Registrierungseinheit des relativen Koordinatenwerts des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches 563 registriert (ST170). Mit bzw. bei diesem Schritt wird die relative Position der Zentrums- bzw. Mittelpunktkoordinaten der Haupt-Masterkugel 211 und dem Rotationsmittelpunkt des rotierenden Tisches 251 registriert. Dementsprechend ist der Registrierungsschritt des relativen Werts des Ursprungspunkts (ST100) als die Vorbereitung abgeschlossen bzw. beendet.
-
Der Betreiber bzw. Betätiger führt den Registrierungsschritt des relativen Werts des Ursprungspunkts (ST100) durch, wenn die Koordinaten-Messmaschine 200 eingeschaltet wird, oder zu einem entsprechenden bzw. geeigneten Zeitpunkt. Es ist bevorzugt, den entsprechenden Zeitpunkt für ein Durchführen des Registrierungsschritts des relativen Werts des Ursprungspunkts (ST100) vorab unter Berücksichtigung von Zeitintervallen, eines vorbestimmten Datums und einer vorbestimmten Zeit, der Anzahl von gemessenen Werkstücken oder dgl. zu bestimmen.
-
Als nächstes wird ein einfaches Einstellen bzw. Festlegen des Koordinatensystems des rotierenden Tisches beschrieben.
-
Wenn die Koordinaten-Messmaschine 200 eingeschaltet wird oder zu einem entsprechenden Zeitpunkt, ist es notwendig für den Betreiber, das Koordinatensystem zu kalibrieren. Zu dieser Zeit muss als eine Eich- bzw. Kalibrierungsarbeit für den Null- bzw. Ursprungspunkt des Maschinen-Koordinatensystems das Zentrum bzw. der Mittelpunkt der Haupt-Masterkugel 211 gemessen werden. Ein Ein- und Ausschalten oder eine kontinuierliche bzw. durchgehende Messarbeit für eine lange Zeit kann den Ursprungspunkt des Skalen-Koordinatensystems ablenken bzw. abweichen lassen, wobei dies als eine Kalibrierungsarbeit für das Maschinen-Koordinatensystem erfordert, die Mittelpunktkoordinaten der Haupt-Masterkugel 211 neuerlich zu messen, um den Ausgangs- bzw. Ursprungspunkt OM des Maschinen-Koordinatensystems zu kalibrieren. Jedoch erfordert es eine beträchtliche Zeit und Arbeit, um eine Kalibrierungsarbeit für das Koordinatensystem des rotierenden Tisches unter Verwendung einer Masterkugel oder einer Lehre bzw. Messskala durchzuführen, um das Zentrum bzw. den Mittelpunkt des rotierenden Tisches 251 zu erhalten. Aus diesem Grund wird ein einfacher Einstell- bzw. Festlegungsmodus für das Koordinatensystem des rotierenden Tisches zur Verfügung gestellt.
-
7 ist ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur eines einfachen Einstellens des Koordinatensystems des rotierenden Tisches zeigt.
-
Wenn die Koordinaten-Messmaschine 200 eingeschaltet wird oder wenn ein Menü durch den Betätiger angefordert wird, präsentiert der Host-Computer 500 (CPU 511) ein Koordinatensystem-Einstellmenü (ST210).
-
8 stellt beispielhaft ein Koordinatensystem-Einstellmenü 600 dar, und zwei Moden bzw. Arten eines Kalibriermodus eines Koordinatensystems 610 und eines einfachen Kalibriermodus eines Koordinatensystems 620 werden präsentiert. Hier wird angenommen, dass der einfache Kalibriermodus des Koordinatensystems 620 ausgewählt ist bzw. wird (ST220: JA).
-
In diesem Fall misst die Einstelleinheit des Koordinatensystems des rotierenden Tisches 550 zuerst die Mittelpunktkoordinaten der Haupt-Masterkugel 211 (ST230).
-
D.h., der Fühler 230 wird mit dem Bewegungsmechanismus 220 bewegt, und eine Mehrzahl von vorbestimmten Punkten auf der Oberfläche der Haupt-Masterkugel 211 wird gemessen, um das Zentrum der Haupt-Masterkugel 211 zu erhalten. Mit diesem Schritt wird das Maschinen-Koordinatensystem unter Verwendung der Mittelpunktkoordinaten der Haupt-Masterkugel 211 kalibriert.
-
Der Mittelpunkt-Koordinatenwert der Haupt-Masterkugel 211, welcher zu diesem Zeitpunkt erhalten wird, wird in der Registrierungseinheit des Koordinatenwerts des gegenwärtigen Bezugspunkts 571 als ein Koordinatenwert des gegenwärtigen Bezugspunkts Pc registriert (ST240).
-
Dieser Koordinatenwert des gegenwärtigen Bezugspunkts Pc ist die Mittelpunktkoordinaten der Haupt-Masterkugel 211, wobei jedoch, wenn der Ursprungspunkt des Skalen-Koordinatensystems geändert wird, der Koordinatenwert des gegenwärtigen Bezugspunkts Pc durch bzw. um das Änderungsausmaß von dem Koordinatenwert des Kalibrierungs-Bezugspunkts Pp abgelenkt wird bzw. abweicht, welcher in der Registrierungseinheit des Koordinatenwerts des Kalibrierungs-Bezugspunkts 561 registriert ist. 9 ist ein Diagramm, welches die Differenz zwischen dem Koordinatenwert des registrierten Kalibrierungs-Bezugspunkts Pp und dem Koordinatenwert des neuerlich gemessenen gegenwärtigen Bezugspunkts Pc beispielhaft darstellt.
-
Als nächstes liest die Einstelleinheit des Koordinatensystems des rotierenden Tisches 550 den relativen Koordinatenwert des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches ΔD1, welcher in der Registriereinheit des relativen Koordinatenwerts des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches 563 registriert ist (ST250).
-
Zusätzlich addiert die Einstelleinheit des Koordinatensystems des rotierenden Tisches 550 den relativen Koordinatenwert des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches ΔD1 zu dem Koordinatenwert des gegenwärtigen Bezugspunkts Pc, um den Koordinatenwert des gegenwärtigen Rotationszentrums des rotierenden Tisches 251 zu erhalten (ST260). Ein Koordinatenwert des gegenwärtigen Rotationszentrums Rc des rotierenden Tisches 251, welcher auf diese Weise erhalten wird, wird als der Null- bzw. Ursprungspunkt des Koordinatensystems des rotierenden Tisches eingestellt und registriert (ST270).
-
Es ist festzuhalten bzw. anzumerken, dass, wenn der Betreiber den normalen Kalibriermodus des Koordinatensystems 610 in ST220 auswählt (ST220: NEIN), das Koordinatensystem des rotierenden Tisches authentisch kalibriert wird, indem der Rotationsmittelpunkt des rotierenden Tisches 251 unter Verwendung einer Masterkugel oder einer Lehre erhalten wird. In diesem Fall werden der Registrierungsschritt des relativen Werts des Ursprungspunkts ST100 in 5, der Koordinatenwert des Kalibrierungs-Bezugspunkts Pp, der Koordinatenwert des Kalibrierungs-Rotationszentrums Rp und der relative Koordinatenwert des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches ΔD1 aktualisiert.
-
Die vorliegende beispielhafte Ausführungsform weist den folgenden Effekt auf.
-
Um das Koordinatensystem des rotierenden Tisches zu kalibrieren, war es erforderlich, den Rotationsmittelpunkt des rotierenden Tisches 251 durch ein Durchführen einer Messung zu erhalten, wobei dies eine Arbeit für ein Messen der Stelle einer Masterkugel oder einer Lehre erfordert, während der rotierende Tisch 251 gedreht wird.
-
In diesem Hinblick bzw. Zusammenhang wird in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform der relative Koordinatenwert ΔD1 des Rotationszentrums des rotierenden Tisches 251 registriert, indem die Mittelpunktkoordinaten der Haupt-Masterkugel 211, welche oberhalb der Oberflächenplatte 210 fixiert ist, als der Basispunkt verwendet werden. Dann wird in dem einfachen Kalibriermodus, durch ein Hinzufügen bzw. Addieren des relativen Koordinatenwerts ΔD1 zu den Mittelpunktkoordinaten der Haupt-Masterkugel 211 (dem Koordinatenwert des gegenwärtigen Bezugspunkts Pc) als der gegenwärtige Bezugspunkt, der Koordinatenwert des gegenwärtigen Rotationszentrums Rc des rotierenden Tisches 251 erhalten.
-
Auf diese Weise wird das Rotationszentrum des rotierenden Tisches 251 erhalten, indem nicht tatsächlich eine Messung durchgeführt wird, sondern indem nur der relative Koordinatenwert ΔD1 zu dem Koordinatenwert des gegenwärtigen Bezugspunkts Pc addiert wird, und es ist möglich, rasch einfach das Koordinatensystem des rotierenden Tisches zu kalibrieren.
-
Zusätzlich ist unter Berücksichtigung, dass der Grund, dass das Koordinatensystem des rotierenden Tisches kalibriert werden muss, darin liegt, dass der Ursprungspunkt des Skalen-Koordinatensystems bei jeder Messung geändert wird, das Änderungsausmaß des Koordinatenwerts des Rotationszentrums des rotierenden Tisches 251 dasselbe wie das Änderungsausmaß bzw. die Änderungsgröße des Mittelpunkt-Koordinatenwerts der Haupt-Masterkugel 211 ist, wobei dies begründbar bzw. vernünftig in Experimenten ist. Derart ist das Verfahren gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ein rasches und einfaches Kalibrierverfahren und ist fähig, das kalibrierte Koordinatensystem des rotierenden Tisches mit der äquivalenten Genauigkeit verglichen mit der Kalibrierung zu erhalten, wenn das Rotationszentrum des rotierenden Tisches 251 tatsächlich gemessen wird.
-
(Zweite beispielhafte Ausführungsform)
-
In der obigen ersten beispielhaften Ausführungsform wird das Koordinatensystem des rotierenden Tisches unter Verwendung des relativen Koordinatenwerts ΔD1 zwischen den Mittelpunktkoordinaten Pp der Haupt-Masterkugel 211, welche oberhalb der Oberflächenplatte 210 installiert ist, und dem Rotationszentrum Rp des rotierenden Tisches 251 kalibriert.
-
In einer zweiten beispielhaften Ausführungsform ist bzw. wird eine Sub-Masterkugel (ein Sub-Bezugspunkt PS) 252 zusätzlich zu der Haupt-Masterkugel 211 an einer Position des Mechanismus des rotierenden Tisches vorgesehen, welcher nicht gedreht bzw. rotiert wird. Dann wird in dem Registrierungsschritt des relativen Werts des Ursprungspunkts, unter Verwendung der Mittelpunktkoordinaten der Sub-Masterkugel 252 (der Sub-Bezugspunkt PS) als dem Basispunkt, ein relativer Koordinatenwert ΔD2 zwischen den Mittelpunktkoordinaten der Sub-Masterkugel 252 und dem Rotationszentrum Rp des rotierenden Tisches 251 registriert. In einem einfachen Kalibriermodus werden die Mittelpunktkoordinaten der Sub-Masterkugel 252 (der Sub-Bezugspunkt PS) tatsächlich gemessen, und es wird der relative Koordinatenwert ΔD2 zu einem gegenwärtigen Koordinatenwert PSc des gegenwärtigen Sub-Bezugspunkts PS addiert, wodurch ein Koordinatenwert des Rotationsmittelpunkts Rc des rotierenden Tisches 251 erhalten wird.
-
Wenn die Koordinaten-Messmaschine 200 ein Messen eines Werkstücks wiederholt, kann die Position des Mechanismus des rotierenden Tisches 250 geändert werden. Wenn die Position des Mechanismus des rotierenden Tisches 250 auf der Oberflächenplatte geändert wird, ist das Koordinatensystem des rotierenden Tisches nicht ordnungsgemäß bzw. entsprechend nur mit dem relativen Koordinatenwert ΔD1 in der ersten beispielhaften Ausführungsform kalibriert.
-
In diesem Hinblick bzw. Zusammenhang wird die Sub-Masterkugel (der Sub-Referenzpunkt PS) 252 an dem Mechanismus des rotierenden Tisches 250 selbst in der zweiten beispielhaften Ausführungsform vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt. Wenn der Mechanismus des rotierenden Tisches 250 verschoben bzw. verlagert wird, wird die relative Position zwischen der Sub-Masterkugel (der Sub-Bezugspunkt PS) 252 und dem Rotationsmittelpunkt des rotierenden Tisches 251 nicht geändert. Derart ist es, durch ein tatsächliches Messen der Sub-Masterkugel (des Sub-Bezugspunkts PS) 252 in dem kalibrierten Maschinen-Koordinatensystem und ein Addieren des relativen Koordinatenwerts ΔD2 dazu, möglich, das Koordinatensystem des rotierenden Tisches zu erhalten, welches mit einer hohen Genauigkeit kalibriert ist, ohne tatsächlich den Rotationsmittelpunkt des rotierenden Tisches 251 zu messen.
-
Es ist festzuhalten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt bzw. begrenzt ist und entsprechend bzw. geeignet modifiziert werden kann, ohne von dem Rahmen bzw. Geltungsbereich abzuweichen.
-
In den obigen beispielhaften Ausführungsformen müssen die Haupt-Masterkugel oder die Sub-Masterkugel nicht eine Masterkugel sein, und es kann der Haupt-Bezugspunkt PM oder der Sub-Bezugspunkt beispielsweise ein Eckenabschnitt, wie beispielsweise eine Ecke einer Block-Lehre bzw. eines Block-Maßstabs sein.
-
Wenn der Radius eines Kontaktballs bzw. einer Kontaktkugel an dem Spitzenendes des Fühlers kalibriert ist bzw. wird, ist eine sphärische Kugel, welche einen bekannten Radius aufweist, d.h. eine Masterkugel erforderlich. Jedoch ist es nur erforderlich, einen Punkt in einem Raum als den Haupt-Bezugspunkt PM oder den Sub-Bezugspunkt in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform aufzuweisen, und der Punkt muss nicht notwendigerweise eine Kugel sein.
-
Zusätzlich zeigen die obigen beispielhaften Ausführungsformen jeweils beispielhaft, dass der Fühler einen Kontaktpunkt als eine Kontaktkugel bzw. einen Kontaktball aufweist, und einen Gegenstand bzw. ein Objekt detektiert, indem der Kontaktpunkt in Kontakt mit dem Gegenstand gebracht wird. Jedoch ist der Fühler nicht auf einen Kontakttyp beschränkt bzw. begrenzt und beinhaltet einen Fühler, welcher einen Gegenstand detektiert, während sich der Kontaktpunkt und der Gegenstand in einem Nicht-Kontaktzustand befinden. Als ein derartiger Fühler von einem Nicht-Kontakttyp gibt es beispielsweise einen Fühler einer elektrostatischen Kapazität oder einen Fühler unter Verwendung von Licht.
-
Nach ST240 kann, wenn der Koordinatenwert des Kalibrierungs-Bezugspunkts PP, welcher in der Registriereinheit des Koordinatenwerts des Kalibrierungs-Bezugspunkts 561 registriert ist bzw. wird, mit dem Koordinatenwert des gegenwärtigen Bezugspunkts Pc verglichen wird, welcher neu gemessen und in der Registriereinheit des Koordinatenwerts des gegenwärtigen Bezugspunkts 571 registriert wird, und die Differenz dazwischen einen vorbestimmten erlaubbaren Bereich überschreitet, der einfache Einstellmodus für das Koordinatensystem des rotierenden Tisches gestoppt werden, und es kann der Betreiber verständigt werden, dass die Differenz den erlaubbaren Bereich übersteigt bzw. überschreitet.
-
In ähnlicher Weise kann in der zweiten beispielhaften Ausführungsform, wenn die registrierten Mittelpunktkoordinaten der Sub-Masterkugel 252 (der Sub-Bezugspunkt PS) mit den Mittelpunktkoordinaten der Sub-Masterkugel 252 (dem Sub-Bezugspunkt PSc) verglichen werden, welche in einer neuen Messung erhalten werden, und die Differenz dazwischen einen erlaubbaren Bereich überschreitet, der einfache Einstellmodus für das Koordinatensystem des rotierenden Tisches gestoppt werden, und es kann der Betreiber verständigt werden, dass die Differenz den erlaubbaren Bereich überschreitet.
-
- 100
- Form-Messsystem
- 200
- Koordinaten-Messmaschine
- 210
- Oberflächenplatte
- 211
- Haupt-Masterkugel
- 220
- Bewegungsmechanismus
- 230
- Fühler bzw. Sonde
- 231
- Stift
- 232
- Kontaktpunkt
- 233
- abstützender bzw. Supportabschnitt
- 250
- Mechanismus des rotierenden Tisches
- 251
- rotierender Tisch
- 252
- Sub-Masterkugel
- 300
- Bewegungs-Regel- bzw. -Steuereinrichtung bzw. -Controller
- 310
- Messbefehl-Erfassungseinheit
- 330
- Zählereinheit
- 340
- Antriebsbefehl-Erzeugungseinheit
- 350
- Antriebs-Regel- bzw. -Steuereinheit
- 500
- Host-Computer
- 520
- Speichereinheit
- 530
- Formanalyseeinheit
- 540
- Koordinatensystem-Einstelleinheit
- 550
- Einstelleinheit des Koordinatensystems des
- 560
- rotierenden Tisches Registrierungseinheit des relativen Werts des Ursprungspunkts
- 561
- Registrierungseinheit des Koordinatenwerts des Kalibrierungs-Bezugspunkts
- 562
- Registriereinheit des Koordinatenwerts des Kalibrierungs-Rotationszentrums
- 563
- Registriereinheit des relativen Koordinatenwerts des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches
- 570
- neuerliche Registrierungseinheit des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches
- 571
- Registrierungseinheit des Koordinatenwerts des gegenwärtigen Bezugspunkts
- 572
- Berechnungseinheit des gegenwärtigen Koordinatenwerts des Ursprungspunkts des rotierenden Tisches
- 580
- Registriereinheit des Koordinatensystems des rotierenden Tisches
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 2020 [0001]
- JP 133616 [0001]
- JP H7104146 A [0003]
- JP 5332009 B [0003, 0005, 0056]
- JP 6153816 B [0003, 0005, 0056]
- JP 5274782 B [0036]
- JP 6030339 B [0036]
- JP 6063161 B [0036]
