JP2873404B2 - ワークピースの表面をスキャンする方法とその装置 - Google Patents

ワークピースの表面をスキャンする方法とその装置

Info

Publication number
JP2873404B2
JP2873404B2 JP2501127A JP50112790A JP2873404B2 JP 2873404 B2 JP2873404 B2 JP 2873404B2 JP 2501127 A JP2501127 A JP 2501127A JP 50112790 A JP50112790 A JP 50112790A JP 2873404 B2 JP2873404 B2 JP 2873404B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stylus
workpiece
scan head
probe
axis
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2501127A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03504278A (ja
Inventor
ロバーツ マクマトリィー，デービッド
セシール ロバート ヘニング，ブライアン
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.)
RENISHO PLC
Original Assignee
RENISHO PLC
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 RENISHO PLC filed Critical RENISHO PLC
Publication of JPH03504278A publication Critical patent/JPH03504278A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2873404B2 publication Critical patent/JP2873404B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B3/00—Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B3/002—Details
    • G01B3/008—Arrangements for controlling the measuring force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K25/00—Axle suspensions
    • B62K25/04—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork
    • B62K25/12—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with rocking arm pivoted on each fork leg
    • B62K25/22—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with rocking arm pivoted on each fork leg with more than one arm on each fork leg
    • B62K25/26—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with rocking arm pivoted on each fork leg with more than one arm on each fork leg for rear wheel
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/04—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
    • 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—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/401—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
    • G05B19/4015—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes going to a reference at the beginning of machine cycle, e.g. for calibration
    • 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
    • G05B2219/37207—Verify, probe, workpiece

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はワークピース表面をスキャンする方法とその
装置に関する。
背景技術 スキャン方法は、例えば、米国特許3,824,893号に開
示されている方法が知られている。これは、メカニカル
プローブがスピンドルに取り付けられ、このスピンドル
をワークピース表面のX,Y方向のいずれかの方向に直線
を描くように移動させるか、あるいは、XY平面上を曲線
を描くように移動させ、そして、線を描き終るごとに、
この線と離れた位置にスピンドルによりプローブを移動
させ、以後、他の線と平行になるように繰り返しスピン
ドルを移動させるものである。
この方法は、スキャン領域を広くとるため、装置全体
を前後に移動させるようにしたので、比較的遅かった。
また、装置を加速したり減速したりするため、加速や減
速をしている間、装置が曲がり、測定誤差を生じる。
このような測定分野では、表面を高速度で連続的にス
キャンでき、異なる型の安価なローブと交換できる機械
やスキャン装置の要求がある。
発明の開示 本発明は、３次元の基準フレーム構造内の支持材に取
り付けられた表面検知装置を用いて、ワークピースの表
面をスキャンする方法に適用される。
本発明の方法は、表面検知装置が通過する径路に沿っ
てワークピース表面と支持材とを相対的に移動させるス
テップと、 瞬間径路方向に送られる表面検知装置を相対的に移動
させ、表面検知装置とワークピース表面とが予め定めた
空間的関係をもつようにするステップと によりなる。
また、本発明の方法は、基準位置に対して基準フレー
ム構造内の多数の測定位置における支持材の位置を測定
するステップと、 支持材が前記測定位置のいずれかに位置するときの、
表面検知装置の支持材に対する瞬間的位置を測定するス
テップと、 スキャンされる表面上の多数の点での基準フレーム構
造に対する位置を測定するため、前記測定結果を用いる
ステップと によりなる。
支持材は測定装置またはマシンツール上に取り付けた
走査ヘッドでも良い。
本発明は手動か、あるいはコンピュータの制御により
自動的に実施するようにしても良い。
次に、表面検知装置とスキャンされる表面との間の予
め定めた空間的関係を説明する。
非接触プローブ、例えば、光学的プローブの形態をと
る表面検知装置では、予め定めた空間的な関係は、その
動作範囲内のワークピース表面から離すという関係であ
る。
接触スタイラスのみの形態をとるか、あるいは、接触
スタイラスを含むメカニカルプローブ、例えば、トリガ
ープローブ，アナログプローブの形態をとる表面検知装
置では、予め定めた空間的関係はスキャンされる表面と
接触させるという関係である。
ワークピース，支持材，またはワークピースと支持材
を移動させることにより、支持材とワークピース表面を
相対的に移動させることができる。
本発明の望ましい形態におけるワークピースをスキャ
ンする方法は、 モータにより駆動される走査ヘッドを装置に搭載する
ステップと、 座標測定装置を前記走査ヘッドに搭載するステップ
と、 座標測定装置を駆動して前記走査ヘッドとスキャンさ
れるワークピース表面を相対的に移動させるステップ
と、 前記走査ヘッドをワークピース表面に対して相対的に
移動させ、表面検知装置を前記相対的な移動の瞬間的方
向に送るステップと、 前記座標測定装置とワークピース表面を予め定めた関
係をもたせるステップと によりなる。
このようにすることにより、スキャンヘッド（その慣
性は座標測定装置のそれに対して小さい）により表面検
知装置をスキャンさせている間、特別なスキャン動作が
行われるので、その装置は最も効果的に動作することが
できる。例えば、装置は比較的高速であるが、定速でワ
ークピース上の線に沿って移動することができ、同時
に、スキャンヘッドを動作させて、装置の移動方向に送
られる表面検知装置を振動させることができる。
この方法により、より高速でスキャンすることができ
る。また、従来のスキャン動作では、装置が方向を変え
たり加速されるとき、その装置全体にかかる慣性負荷に
より誤差を生じるが、その誤差を除去することができ
る。
他の方法では、装置は定速ではないが比較的低速でワ
ークピース表面上を移動することができる。また、モー
タにより駆動されるスキャンヘッドにより表面検知装置
をワークピース表面上を送り、ワークピース表面上の複
数の点で測定することができる。この方法では、装置の
加速に起因する誤差を減少させることができ、一方、非
常に小さい慣性負荷を有するスキャンヘッドを高速で動
作させて高速度でデータを収集することができる。
従来の座標測定装置はスキャンヘッドの基準位置に対
する３次元座標フレーム構造内の瞬間的な位置を測定す
るトランスデューサを備えていた。モータ駆動されるス
キャンヘッドはそれ自体に対する表面検知装置の瞬間的
位置を測定することができるトランスデューサを備えた
方がよい。トランスデューサからスキャンヘッドおよび
装置のデータを収集することにより、スキャンされるワ
ークピース表面の多数の点の基準フレーム構造に対する
位置を測定することができる。
本発明の方法を実施した実施態様は、表面検知装置を
モータ駆動されるヘッドに搭載するステップと、ヘッド
をスピンドルに搭載するステップと、スピンドルをスキ
ャンされる表面上を定速で移動させるステップと、同時
に、ヘッドを動作させて表面検知装置をワークピース表
面上をスピンドルの動作方向に横送りするステップと、
それぞれの動作方向に多数の位置において基準位置に対
するスキャンされるワークピース表面上の点の位置を測
定するステップとによりなる。
スキャンヘッドを動作させて、２つの直交する方向の
うちスピンドルが移動する方向に送られる表面検知装置
を、振動させながら回転させるかあるいは並進させるこ
とができ、渦巻運動，螺旋運動，あるいはその他の円運
動をさせることができる。このような動作により、中ぐ
りの内表面や円盤の外表面を、本発明の装置または方法
を用いてスキャンすることができる。そして、基準座標
フレーム構造内のこのような表面上の多数の点の座標を
示す信号が出力される。
本発明の他の実施態様は軸線を有するワークピースの
円筒状の内表面または外表面をスキャンする例である。
この方法は、モータ駆動ヘッド上に表面検知装置を搭載
するステップと、装置のスピンドル上にヘッドを搭載す
るステップと、少なくとも軸線に平行な１つの成分を有
する線に沿ってスピンドルによりヘッドを駆動するステ
ップと、同時に、ヘッドを動作させて、２つの直交する
方向のうちの前記軸線と交差する方向に振動される表面
検知装置を、ワークピース表面とその表面上の一連の離
散点で予め定めた関係をもたせるステップとによりな
る。
本発明の方法を、上述した実施例のいずれに従って自
動的に実施した場合、支持材およびヘッドをコンピュー
タの制御により移動させるのが望ましい。このようなコ
ンピュータはその他の制御を行うことができ、単独でデ
ータ収集手段と、収集されたデータからスキャンされた
ワークピース表面の必要な情報を決定する手段とにより
なる。
表面検知装置はスタイラスを含むか、スタイラスのみ
のメカニカルプローブ、例えば、タッチトリガプローブ
またはアナログプローブであっても良い。また、表面検
知装置は非接触プローブ、例えば、光学的プローブであ
っても良い。いずれのプローブも制御が異なり、データ
収集装置により読み取られる。種々の測定信号が出力さ
れている。例えば、座標フレーム構造内のプローブスタ
イラスの位置を正確に測定するために必要な信号が、一
部は装置スケールから、一部はヘッドから、一部は使用
されるプローブの種類にもよるがプローブ自体から出力
されている。
表面検知装置がスタイラスを含むか、あるいはスタイ
ラスのみのメカニカルプローブである場合は、そのスタ
イラスをワークピース表面と接触させるため、モータ駆
動されるヘッドを第２の軸の回りに回転させる必要があ
る。
メカニカルプローブはアナログプローブ、例えば、米
国特許4,158,919または国際出願PCT/GB89/01197に記載
のアナログプローブか、あるいはタッチトリガプロー
ブ、例えば、英国特許1,445,977記載のタッチトリガプ
ローブであっても良い。アナログプローブを使用する場
合は、スキャン動作中、スキャンされるワークピース表
面にスタイラスを絶えず接触させなければならない。そ
して、制御手段によりデータ収集手段を制御して、マシ
ンスケールとヘッド内のトランスデューサからの信号を
読み取るとともに、プローブからの信号、すなわち、プ
ローブに対するスタイラスの位置を示す信号を読み取
る。
タッチトリガプローブを使用する場合、ワークピース
表面はワークピース表面に入射される光ビームにより検
知され、ワークピース表面の位置は三角測量法か、ある
いは合焦検知法により測定される。どちらの場合も、プ
ローブは同一の予め定めた時間間隔か、あるいは位置間
隔で、マシンスケースとスキャンヘッド内の位置検知ト
ランスデューサを協働させて読み取らなければならない
信号を出力する。
本発明に係るスキャン方法の誤差源は、スキャン動作
中、表面検知装置の送りがモータ駆動されるヘッドから
スピンドルに伝達されることにある。
装置の剛性が特別高くない場合は、このような送りに
より装置内に振動を生じ、情報の精度が低下する。
本発明の他の実施例は、ワークピース表面をスキャン
するに際し、使用されるスキャンヘッドの例で、 軸を規制する手段と、 ヘッドに搭載され、前記軸に対して移動する表面検知
装置と、 表面検知装置を前記軸に対して移動させる駆動手段
と、 表面検知装置の移動によりヘッド内に生じた反力が装
置に作用するのを減少させる手段と によりなる。
ヘッド内の駆動手段は所定の入力電流に対して一定の
トルクを生じるモータであることが望ましい。
減少させる手段は回転加速され、駆動手段の可動部に
より生じるトルクと同一でかつ逆向きの反力を生じるヘ
ッド本体であることが望ましい。
駆動手段がモータである場合、回転によりモータの反
力とバランスをとるため、すなわち、実質的に反力が装
置に伝達されないようにするため、モータのトルクに対
して反力を生じるモータの常時静止部を搭載することが
できる。
ヘッドは実質的に摩擦を生じないように動作するため
エヤーベヤリングを含むことが望ましい。エアーベヤリ
ングにより、ヘッドの速度が速くなるとともに、動作時
の摩擦力が最小になり、スピンドルに伝達される力が最
小になる。
本発明の他の実施例は、ワークピース表面をスキャン
する際に使用されるスキャンヘッドの例で、 固定部および可動部と、 可動部を支持し、可動部の移動軸を規制するエヤーベ
ヤリングと、 可動部に搭載された表面検知装置と、 前記軸に対して可動部を移動させ、スキャンされるワ
ークピース表面に対して表面検知装置を位置させる駆動
手段と によりなる。
しかし、ヘッドは他の種類のベヤリングとともに動作
させることができる。ベヤリングの摩擦が問題になると
ころでは、スタイラスはモータのトルクとベヤリングの
摩擦が加わって曲がる。この曲がりによりワークピース
表面を測定する際に誤差を生じる。これは許容できるこ
とではないが。
メカニカルスタイラスを表面検知装置として用いる
か、あるいは表面検知装置の一部として用いる場合は、
歪ゲージを含むことは有効なことである。歪ゲージによ
りスタイラスの曲がりを測定でき、得られる情報により
ワークピース表面の測定を補正することができる。
また、ワークピースをスキャンする際に用いられる本
発明に係るスキャンヘッドは、 装置を結合するためのベースと、 第１の軸の回りに回転させるためベース上に支持した
第１の回転部と、 第１の軸と直交する第２の軸の回りに回転させるため
第１の回転部に支持した第２の回転部と、 第２の回転部に固定した表面検知装置と、 第１および第２の回転部を駆動する駆動手段と によりなる。
ここで、駆動手段は位置制御モータおよび／またはバ
イアスモータとして動作できる定トルクモータであり、
定トルクモータにより、表面検知装置とスキャンされて
いるワークピース表面との予め定めた関係が維持され、
表面検知装置がワークピース表面上で振動される。
図面の簡単な説明 第１図は本発明のスキャン装置を含む座標測定装置を
示す立面図、 第２図は第１図示II−II線断面図、 第３図はスキャン動作を説明する説明図、 第４図は第１図示装置の制御システムを示すブロック
図、 第５図は第４図示コントロールメカニズムの構成を示
すブロック図、 第６図はスキャンヘッドの断面を示す図、 第７図は本発明のスキャン動作を説明する説明図、 第８図は第７図の平面図、 第９図は第２図示搭載装置を示す図、 第10図は第１の実施例のスキャン動作を説明する説明
図、 第11図は第１の実施例のモータM1,M2の入力を示す
図、 第12図は第２の実施例のスキャン動作を説明する説明
図、 第13図および第14図は２つの座標系の数学的表現を説
明する説明図、 第15図はメカニカルスタイラスを用いた場合のスキャ
ン動作を説明する説明図、 第16図はメカニカルスタイラスを用いる場合の制御シ
ステムを示すブロック図、 第17図および第18図はタッチトリガプローブを用いた
場合のスキャン動作を説明する説明図、 第19図はワークピース表面の点からデータを収集する
方法を説明する説明図である。
発明を実施するための最良の形態 第１図ないし第３図を説明する。
座標測定装置CMMは、動作部10を直交座標系のX,Y,Z直
交座標軸方向に並進させるため、動作部10がテーブル11
に支持されている。動作部10はワークピース12が搭載さ
れたテーブル11に対してモータMX,MY,MZにより既知の方
法でX,Y,Z軸方向に駆動されている。動作部10にはモー
タ駆動のスキャンヘッドPHが固定されている。スキャン
ヘッドPHは可動部としてのシャフト22がモータM1により
軸A1を中心として回転可能に固定部としてのベースすな
わちハウジング20により支持されている。シャフト22は
ハウジング23に固定されている。シャフト24は軸A1と直
交する軸A2の回りにモータM2により回転可能にハウジン
グ23により支持されている。ハウジング23とシャフト24
はそれぞれスキャンヘッドPHの下位概念の固定部と可動
部と見ることができる。シャフト22,24はそれぞれハウ
ジング20,23にベヤリング22A,24Aを介して回転可能に取
り付けられている。ベヤリング22A,24Aはエヤーベヤリ
ングが望ましい。エヤーベヤリングは装置により供給さ
れる空気を利用する既知のものである。シャフト24はフ
レーム25に取り付けてあり、フレーム25には表面検知装
置としてのスタイラス26が取り付けてある。スタイラス
26の軸A3は軸A2に直交している。スタイラス26はその自
由端が球状の検知素子、すなわち、表面接触チップ27に
なっており、その支持端が本質的に軸A2になっている。
軸A1,A2,A3は交点28に共通点を有し、本実施例では、軸
A1は装置のＺ軸と一致しており、軸A2はＹ軸と一致して
いる。よって、スキャンヘッドPHはスタイラスが搭載さ
れる支持材を構成している。
モータM1,M2は検知素子、すなわち、チップ27をそれ
ぞれ軸A1または軸A2を中心にして回転させることがで
き、モータMX,MY,MZはヘッドPH、もっと正確に言えば、
交点28を３次元座標フレーム構造内で直線状に移動させ
ることができる。フレーム構造は表面検知装置がスキャ
ンされるワークピース表面と予め定めた関係を有するよ
うにするため、座標測定装置CMMの動作範囲によって規
制されている。直線位置トランスデューサTX,TY,TZは、
既知のものであり動作部10のX,Y,Z軸方向の線変位を測
定するものである。角位置トランスデューサT1,T2は、
スタイラス26の軸A1,A2の回りの、すなわち、動作部10
に対する角変位W1,W2を測定するものである。
以下、モータMX,MY,MZ,M1,M2をまとめて指す場合はＭ
を付し、トランスデューサをまとめて指す場合はＴを付
す。
トランスデューサＴは基準フレーム構造内のスキャン
ヘッドPHの位置を測定するためのデータを供給し、スキ
ャンヘッドPHに対する表面検知装置26の瞬間的な位置を
測定するためのデータを供給する。
制御手段、例えば、コンピュータ50（第４図）は、駆
動信号32X,32Y,32Z,321,322と、モータＭを駆動する場
合は駆動信号32を出力し、ワークピース12に対してスタ
イラス27を位置させる。また、位置フィードバック信号
33X,33Y,33Z,331,332と、トランスデューサＴから供給
される場合は位置フィードバック信号33を出力するよう
にプログラムされている。コンピュータ50またデータ収
集手段として動作する。
モータM1,M2はトルクが一定であり、それぞれのロー
タを所定の角位置に回転させ、その角位置でローラを保
持するように、すなわち、任意の入力信号に対して、実
質的に一定のトルクをローラに与えるように動作させる
ことができる。よって、モータM1,M2は２つのモード、
すなわち、位置制御モードと、一定トルクすなわちバイ
アスモードで動作することができる。
次に、第３図を参照してスキャン動作を説明する。
ワークピースの外表面は一般的にX,Y面でスキャンさ
れることになり、座標測定装置はヘッドを直線径路すな
わち線L0に沿って移動させる。ヘッドが移動する間、モ
ータM2はバイアスモードで動作され、モータM1は位置制
御モードで動作される。よって、モータM2はスタイラス
26にトルクを与え、チップ27とワークピース12の間に力
FBを与える。一方、モータM1はハウジング25を駆動して
ハウジング25を瞬間径路方向L0に移動させ、ワークピー
ス表面のリミットL2とリミットL3の間の多数の測定位置
にチップ27を位置させる。よって、スタイラス26は表面
の領域Ａを移動することになる。全表面を移動させるに
はスキャン動作を異なる領域上で充分に行わなければな
らない。
スキャン動作の間、力FBが減少し、かつ、瞬間的にス
タイラス27にかかるトルクFBxが減少するようにスキャ
ンヘッドPHとワークピース12が相対的に移動した場合
は、トルクが一定で、角度W2が大きくなるように、スタ
イラス27をモータM2により移動させる。力FBが増加する
ようにスキャンヘッドPHが移動された場合は、モータM2
により角度W2を調整してトルクを一定に保つ。言い換え
れば、スタイラス27はモータM2のバイアストルクに応じ
るとともに反して軸A2を中心として回転する。ワークピ
ース表面の突起（feature）がその他の障害物と衝突し
て、スタイラスがスキャンヘッドPHに対して移動するこ
とがあっても、モータM1によりその移動が調整され、ス
タイラス27の衝突が少し保護されることになる。
スキャン動作、すなわち、サーフィス・フォーム・ス
キャニング（surface form scanning）では、スタイラ
ス27により表面の輪郭を正確になぞる必要があり、スタ
イラス27にかかるトルクはスタイラスが曲がる程度であ
ればよい。ヘッドPHにエヤーベヤリングを用いると、表
面の輪郭が変化したとき、力FBの変動に応じてスタイラ
スの回転運動に多少の抵抗が生じることになる。よっ
て、エヤーベヤリングを用いた場合、ベヤリングの摩擦
によりスタイラスが充分に曲がらない。そして、スタイ
ラスの曲げに起因する表面測定位置の誤差は、較正する
ことができるか、あるいは許容することができる。すな
わち、２次インポータンス（importance）にでき、無視
することができる。摩擦が充分にある他のベヤリングを
用いた場合は、後述するが、スタイラス上の歪ゲージを
用いた測定には、スタイラスの曲げ誤差があることを考
慮しなければならない。
次に、第５図を説明する。
モータM1,M2はDCモータであり、コンピュータ50によ
り制御されている。モータM1,M2には駆動信号321,322が
要求信号として制御システムC1,C2を介して印加されて
いる。制御システムC1,C2では、フィードバック信号33
1,332が加算器521,522により信号321,322と加算されて
いる。フィードバック信号331,332はモード制御スイッ
チ541,542の切り換えにより信号321,322と加算される。
コンピュータ50からスイッチ541,542を駆動するための
モード制御信号511A,511Bと512A,512Bが発生されてい
る。
信号511A,512Aのいずれかが出力された場合、スイッ
チ541,542が閉じ、モータM1,M2が位置制御モードで動作
する。信号511B,512Bのいずれかが出力された場合は、
スイッチ541,542が開き、その結果、位置フィードバッ
ク信号321,322がモータM1,M2に入力されなくなり、モー
タM1,M2はバイアスモードで動作することになる。フィ
ードホワード信号によりモータのトルクが予め定めたト
ルクに制限されるように制御システムC1,C2により増幅
器551,552がプリセットされている。
スキャン動作を制御するため、コンピュータプログラ
マはデータ収集手段、本実施例では、メモリに書き込ま
れる所定の初期データをセット・アップ（set up）しな
ければならない。
直交座標フレーム構造内のワークピースの一般的なサ
イズ，形状，位置が予めわかっているので、コンピュー
タプログラマは次のｉ）〜ｖ）を含むが、これらに限定
されない初期データ550を決定することになる。
ｉ）X,Y平面内の線L0 この線L0に沿ってヘッド20がワークピース上を装置に
より駆動される。
ii）スタイラス27とワークピース12の間の望ましい初期
力FBとモータの望ましいトルク iii）一般的なワークピース上の高さzi 角度W2の適正な範囲内で、モータM2の望ましいトルク
が一定になるようにするため、高さziでヘッド20を駆動
しなければならない。
iv）領域Ａの広さ 必要なデータを収集するため、モータM1により領域Ａ
に亘ってスタイラス27が掃引される。
ｖ）特定表面を最も効果的にスキャンするための装置動
作の最良モード 例えば、定速度または遅い定速でない速度。
径路L0ような線の初期データを決定する方法は良く知
られているものである。また、装置CMMのように、この
ような線に沿って動作部を駆動するための装置を準備す
ることも良く知られている。このため、これらの態様は
特に説明しない。本実施例では、データ550は所望の線
上の点ｉ＝０とｉ＝ｎ（第３図）の間の所定の位置間隔
での、データDX,DY,DZに対する交点28の座標点からな
る。さらに、プログラマはスタイラス26を中立点に移動
させる信号321,322の値を位置データ560として決定する
ことになる。中立点では、動作部10がスキャン動作の始
点に位置するときであっても、スタイラス26はワークピ
ース12から離れている。このためスタイラス26とワーク
ピース12を衝突させることなく、動作部10を始点ｉ＝０
に移動させることができる。ついで、プログラマは信号
321,322の値を位置データ570として決定する。信号321,
322によりスタイラス26がスキャン動作の開始状態、す
なわち、検知素子27がワークピースとかかわる状態にな
る。データ560,570は後述するように信号511A,511Bと51
2A,512Bを含む。また、プログラマはスタイラスの半径
Ｒとスタイラスボール27の径を決める。データ550,560,
570とＲは、通常の方法でコンピュータに格納される。
スキャン動作を行うに際し、まず、ワークピースを動
作部10から充分に離すため、点28をとる。コンピュータ
には次のような動作をさせるためのプログラム600が格
納されている。
スキャンヘッドは、高さziで、線L0上のスキャン始点
ｉ＝０に移動される。
モータM1を位置制御モードにし、モータM2をバイアス
モードにし、モータM2によりスタイラスボール27を駆動
し、モータM2の基準トルクを生ずるのに必要な初期力で
スタイラスボール27をワークピース12の表面と接触させ
る。モータMX,MY,MZを駆動し、ヘッドPHを線L0に沿って
移動させ、同時に、モータM1を駆動し、スタイラスを線
L0の両側でしかも限度L1とL2の間で振動させる。
位置ｉ＝１からｉ＝ｎで、トランスデューサＴの出力
を読み、スタイラスボールのX,Y,Z座標の瞬間値を算出
し、メモリに格納する。
本実施例では、コンピュータ50はスキャン動作を制御
するとともに、データを収集する。
装置の移動速度は、装置の加速または減速に起因する
誤差を避けるため、一定であることが望ましい。表面が
通常の平面である場合は、データ収集が迅速かつ正確に
行われる。このような平面では、径路に沿って座標測定
装置を駆動することが必要になるため、速度を一定に維
持することは不可能になる（第８図および第９図参
照）。
コンピュータは空間的基準に代わる時間的基準に基づ
き、トランスデューサＴにより読み取られる周波数を決
定することができる。
表面検知装置の振動がスピンドルに伝達されることが
ある。第６図はこの問題を解決するために第３図示ヘッ
ドを改善した例を示す。第６図において第３図と同一符
号は同一部分を示す。
第６図にはヘッドの頂部20のみが示してあるが、底部
24も全く同様に改善されている。
次に、第６図を説明する。
ハウジング20は装置のクイル（quill）に取り付けら
れている。モータM1は２つの逆に回転する回転部200と2
02を有する。装置からの電力は中央ダクト204を介して
ケーブルにより回転部200に供給されている。回転部200
はエヤーベヤリング206上を軸A1を中心として回転して
いる。回転部200はスラストフランジ208を有し、スラス
トフランジ208はハウジング20に取り付けられている。
回転部200にはモータM2を有するハウジング23がシャフ
ト22により支持されている。エヤーベヤリングのエヤー
はダクト204を介して供給され、図示しない適正な孔を
介してエヤーベヤリング表面に供給される。
モータのもう一方の回転部202は、（通常だったら回
転しないようにしてあるのだが）ベヤリング210に取り
付けられている。従って、モータが運転され、回転部20
0が回転すると、モータ巻線を介しての反力により回転
部202が逆方向に回転されることになる。このようにし
たので、通常、反力がモータハウジングに伝達されな
い。また、モータM1がハウジング23を振動させても、振
動はクウィルに伝達されない。
しかし、モータM1が定トルクモータであるので、ベヤ
リング210により摩擦が生じるようになる。従って、モ
ータがバイアスモードで駆動されると、回転部202に回
転抵抗を与え、回転部200の定トルクの反力により回転
部202が速度オーバしないようにする。
よって、モータM1が位置制御モードで振動する場合
は、ベヤリング210による摩擦により最小の振動が座標
測定装置に伝達される。
ヘッドはシャフト22用のベヤリング212を有する。ト
ランスデューサT1はエンコーダディスク214およびリー
ドヘッド216を有する。本実施例のヘッドのその他の部
分は詳細に説明しない。
モータM2が位置制御モードで駆動されたとき、装置に
伝達される振動を最小にするため、モータM2も同様に２
つの逆回転する回転部により構成されることが分かる。
その他のワークピースの表面も本発明の装置を用いて
スキャンすることができる。例えば（第７図および第８
図参照）、円錐の表面40Aは、円錐をその中心軸が、例
えば、Ｚ軸と平行になるようにテーブル11に搭載するこ
とによりスキャンすることができる。モータＭによりス
タイラス26を駆動して、スタイラス26を、例えば、Ｘ方
向に定速で平面40Aを通過させるようになっている。一
方、モータM1をバイアスモードで運転させてスタイラス
を表面と接触させ、モータM2を位置制御モードで運転さ
せてスタイラスをＺ軸の位置Z1とZ2の間で振動させる。
このようにすると、表面の小さい範囲を平面41Aと41Bの
間で一度にスキャンすることができる。
次に、第８図を説明する。
モータMX,MYにより点28は円径路42Aに沿って移動さ
れ、モータM1はバイアスモードで駆動され、モータM2は
位置制御モードで駆動される。従って、チップ27は平面
41A,41Bで表面と接触したままであり、スキャンヘッドP
Hはワークピースの表面を１周する。このような動作は
ヘッドが円径路を移動するため、定速では行われない。
モータMX,MYは装置にかかる慣性力を最小にするように
コンピュータ50により制御される。例えば、ヘッドを径
路42に沿って定速で駆動すべきである。
コンピュータはプログラマにより次のようにプログラ
ムされている。すなわち、トランスデューサＴの読みが
データ収集手段、例えば、メモリに、第３図示の例で
は、径路42Aに沿ってｉ＝０からｉ＝ｎの間隔で供給さ
れたように、望ましくは一定の間隔で供給される。スタ
イラス26は望ましくはスタイラスホルダ25に固定された
バランス錘25Aによりバランスがとられ、このバランス
錘25Aにより、モータM2の電力が軽減されている。他の
形状のバランス錘を使用することができることは勿論で
ある。
さらに、定トルクモータに替えてバネによりスタイラ
ス216に定トルクをかけるようにしてもよい。
上述した制御システムは、簡単で、表面検知装置に対
し、バイアス力が局部表面に垂直にかかり、位置制御力
がバイアス力と直交する方向にかかるようにしたので、
有意領域（significant areas）が平面上にある表面に
対して充分機能する。
しかし、表面が２つのモータの軸に対して直交する方
向にある場合は、２つのモータは同時にバイアスモード
と位置制御モードで回転させなければならなくなるかも
しれない。従って、制御システムは２つのモータに電流
を供給して、スタイラスによりワークピースに対して垂
直に、実質的に一定の力をかけ、表面検知装置をワーク
ピース表面上を並進させることになる。
スタイラス26に替えて非接触型プローブ、例えば、光
学プローブを用いることができることが分かる。この場
合、モータM2をバイアスモードで回転させる必要はな
い。モータM2をロックするか、あるいは位置制御モード
で回転させてヘッドを複雑に移動させることができる。
また、表面を詳しく知るには、スタイラスに替えて、
メカニカルプローブ、例えば、アナログプローブ，接触
トリガプローブを用いることができる。これらプローブ
の出力は装置とヘッドの出力とともに読み取る必要があ
るので、より複雑なデータ解析をする必要がある。
前述したスキャン動作または後述するスキャン動作に
おいて、コンピュータは次のようにプログラムされてい
る。すなわち、動作中種々のトランスデューサから集め
られるデータを使用し、また、そのデータをプログラマ
により入力された初期データと結合して使用し、基準点
に対する基準フレーム構造内のワークピース表面上の座
標点を測定するようにプログラムされている。
第９図ないし第19図は本発明実施例の中ぐりスキャン
方法を説明する図である。
第９図ないし第11図を説明する。プローブヘッドPHは
交点28が円筒状中ぐりの軸A4上にあり、軸A1,A2,A4が互
いに直交している（第９図参照）。軸A1,A2,A4のこのよ
うな関係は説明がなくても本実施例では存在することに
する。そして、スタイラスはベクトルV1の方向に移動し
て中ぐり60の表面と点P1で接触する。電流S1,S2（第11
図参照）はモータM1,M2にそれぞれ供給され、座標測定
装置の適正なモータが始動され、プローブヘッドを定速
で軸A4の方向に駆動する。電流S1,S2が供給されたと
き、電流S1は最大であり、電流S2はゼロである。これは
モータM1により発生されるトルクが最大で、モータM2の
トルクがゼロであることを意味する。従って、このと
き、スタイラスは中ぐりの表面に対してベクトルV1の方
向に駆動される。そして、電流S2が増加するに従って、
モータM2のトルク（ベクトルV2と平行な方向に）が増加
し、モータM1のトルクが減少し、スタイラス26は中ぐり
60の表面と接触したままで移動することになる。スタイ
ラス26が角度wt＝90゜（第10図参照）で表わされる位置
に向って回転すると、電流S1,S2がそれぞれ減少、増加
するに従ってベクトルV1に平行にかかる力F1は減少し、
V2に平行にかかる力F2は増加することになる。wt＝90゜
で表される位置で、力F1はゼロになり、力F2は最大にな
り、ベクトルV2の方向にかかる。第11図から分かるよう
に、wt＝90゜の位置を過ぎると電流S1は負の値になる。
従って、wt＞90゜（勿論、wt＜270゜）のときは、モー
タM1のトルクは逆方向（ベクトルV1と逆平行）になり、
力Ｆが逆向きにかかることになる。そして、wt＝270゜
で力F1の方向が変化する。力F2はwt＝０゜と180゜で方
向が変化する。従って、モータM1にコサイン波の電流を
供給するとともに、モータM2にサイン波の電流を供給す
ることにより、スタイラスを中ぐりの表面と接触させた
ままで駆動することができる。また、ヘッドはスキャン
動作中、中ぐりの軸に沿って移動するので、スタイラス
は中ぐり表面を螺旋を描いて移動し、中ぐりの長手に沿
ってその表面データが収集されることになる。
力F1,F2はサイン波形状に変化するが、その合成力Ｆ
は一定であり、常に、ラジアル方向にかかることに注意
すべきである。合成力がラジアル方向にかかることは望
ましい。というのは、スタイラスは中ぐりの表面に押し
付けられたとき絶対に変形してはならないからである。
その結果、位置トランスデューサT1,T2は、スタイラス
ボール27の軸A4からの実際の変位よりわずかに大きい角
度変位を表わす角度変位データW1,W2を出力することに
なる。この誤差はスタイラス26の所定の力に対する曲げ
を測定して、システムで較正することができる。しか
し、スキャン中に、力の大きさが、あるいは方向が変化
した場合は、スタイラスの曲げが変化することになり、
スタイラスの曲げに起因する誤差はシステムで較正する
ことができなくなる。
また、スタイラスは、スタイラスボール27と中ぐり表
面の間の摩擦により、中ぐり60の表面に対して接線方向
に変形する。しかし、接線方向の変形が常に一定である
場合は、この変形はそのラジアル方向の成分が小さいの
で、ラジアル方向の力Ｆによる変形に比較して重大なこ
とではない。接線方向の変形に起因する問題を解決する
方法としては、スタイラスボール27をベヤリングに搭載
して、中ぐりの表面に沿ってころがるようにする方法が
ある（別の方法は後述する）。
表面検知装置としてのスタイラスを用いて中ぐりをス
キャンする他の方法としては、定角速度でスキャンする
方法がある。これは位置制御サーボメカニズムにより実
施される。定角速度でスキャンする間は、スタイラスに
かかる力が変化するので、スタイラスの曲げを検知する
手段、例えば、図示しない歪ゲージアレイをスタイラス
に取り付けても良い。歪ゲージアレイは３つの直交する
方向の歪を検知するように、通常、３つの歪ゲージより
なる。スタイラスの軸方向の歪は小さいため、通常、無
視する。
次に、定速スキャンの原理を説明する。スタイラスは
位置制御サーボにより、定角速度で中ぐりの表面に沿っ
て駆動される。歪ゲージは瞬間瞬間のスタイラスのたわ
み（例えば、曲げ）を示す。従って、任意の時点での歪
ゲージの出力値に従って、スタイラスの位置をトランス
デューサＴの出力値に補正することができる。この補正
はスキャン動作が終了した後に、動作中に、すなわち、
リアルタイムで記録された歪ゲージのたわみデータを参
照して行われる。
次に、定角速度で行う簡単な中ぐりスキャンを説明す
る。
モータM1により軸A1を中ぐり軸A4と一致させる。定電
流（一定トルクを発生する）がモータM2に供給され、ス
タイラス26を駆動してスタイラス26を中ぐり表面と接触
させる。そして、モータM1が位置制御サーボにより360
゜回転される。トランスデューサと装置の出力が通常の
方法で読まれる。この説明と違って、実際には、軸A1と
軸A4を一致させることはできない。従って、一般的に
は、位置制御サーボにより軸M1と軸M2をプローブPHと中
ぐり60の相対的な原点を考慮した適正な方法で制御しな
ければならない。
次に、第12図ないし第14図を参照して歪ゲージたわみ
データ（スキャン動作中、スタイラスにかかる力が変化
したときに得られる）を用いてスタイラス位置を補正す
る方法を説明する。
まず、第12図を説明する。
スタイラスを軸A1に対して角度αだけ傾け、座標x,y,
zで表されるプローブヘッドPHの基準フレーム構造内で
変位させる。これらの値は極座標から直交座標への既知
の変換により得られる。しかし、スタイラスが曲がるの
で、スタイラスボール27はトランスデューサT1,T2の出
力により得られる位置より変位δx,δy,δｚだけ変位す
る。スタイラスのたわみの度合は、スタイラス上に取り
付けた歪ゲージの出力に基づき補正される。しかし、こ
の出力はスタイラスチップが基準フレーム構造内にある
場合の出力である。従って、スタイラス座標系をプロー
ブヘッド座標系に変換する必要がある。このように変換
することにより、プローブヘッドの基準フレーム構造内
のスタイラスボール27のたわみ（例えば、スタイラス曲
げ）が得られる。スタイラスボールの真の位置を得るに
は、変位δx,δy,δｚと座標x,y,zを加算しなければな
らない。変換は次のようにして行われる。
次に、第13図および第14図を説明する。
プローブヘッドPHの基準フレーム構造は軸X,Y,Zによ
り定められ、スタイラスボール27の基準フレーム構造内
の座標はx,y,zで表わされる。しかし、極座標（R,W1,
W2）を用いた方が便利である。ただし、Ｒはスタイラス
の交差点28からの長さ、W1はスタイラスのY,Z平面に垂
直な軸に対する変位角、W2はスタイラスのＹ軸に対する
変位角である。
ｘ＝R sin W2 sin W1 ｙ＝R cos W2 ｚ＝R sin W2 cos W1 変換のために、X,Y,Z軸に対する単位ベクトルをそれ
ぞれｉ，ｊ，ｋと定義し、x,y,z軸に対する単位ベクト
ルをそれぞれｌ，ｍ，ｎと定義する。
スタイラスのx,y,z座標をX,Y,Z基準フレームに変換す
るには、単位ベクトルｌ，ｍ，ｎを単位ベクトルｉ，
ｊ，ｋで表わす必要がある。
このような変換例としては、例えば、ｎを単位ベクト
ルｉ，ｊ，ｋで表わす例がある。
ｎはスタイラスボール27の位置を定める位置ベクトル
ｒと同一方向を指す。
モータM1,M2によりスタイラスにかかるトルクの大き
さを実質的に一定にすることができるが、スタイラスと
ワークピース表面を接触させるのでスタイラスにかかる
力が変化する。ワークピースと接触しているスタイラス
にかかる力は、スタイラスにかかるトルクと、スタイラ
スとワークピース表面との摩擦抵抗の関数である。スタ
イラスにかかる力をできる限り一定に保つには、スキャ
ン動作中、スタイラスが一定の割合で（歪ゲージアレイ
で検知して）曲がるように、モータM1,M2によりスタイ
ラスにかかるトルクを変化させることが望ましい。この
ようなスキャン方法を第15図ないし第16図を参照して説
明する。図には中ぐりスキャンの例を示したが、この方
法は全てのスキャン方法に適用することができる。
第15図は中ぐりスキャン動作の説明図である。
図には中ぐりの上半分は示していない。前述したスキ
ャン動作と同様に、プローブヘッドPHを交点28が中ぐり
60の軸上にあるように位置させる。モータM1,M2はスタ
イラス26が中ぐり60の表面と接触するように駆動され
る。力FDはスタイラスにかかる合成力が適正になるよう
に決定される。モータM1,M2はスタイラスを中ぐりの表
面に沿って移動させ、スタイラスに力FDをかけるが、こ
れらモータM1,M2のいずれかによりスタイラスにかけら
れたトルクは予測され、従って、このトルクを発生する
ようにモータに供給される電流が変化される。
歪ゲージアレイ128（第16図）はスタイラスにかかる
実際の合成力FRの互いに直角をなす成分の大きさに応じ
てデータを出力する。２つの成分のうちの第１の成分FA
は、スタイラスの軸に対して直交する方向にかかり、第
２の成分FBはスタイラスの軸と成分FAに対して互いに直
交する方向にかかる。成分FA,FBの値が制御システム132
の変換回路130に供給され、変換回路130により合成力FR
の大きさと成分FAと成分FBの間の角度θが算出される。
合成力FRの大きさと望ましい力FDの大きさとが加算器13
4で比較され、加算器134により力FRと力FDの差に応じた
力FEが出力される。分割回路136は誤差信号FEを２つの
互いに直交する成分FEcos θとFEsin θに分割する。軸
A1からスタイラスボール27までの距離は、軸A4にあるス
タイラス26に対する角度φの関数として変化するので、
モータM1に送られた誤差信号は角度φの関数でなければ
ならない。というのは、モータM1によりスタイラス26に
かかるトルクがスタイラスボール27と軸A1の間の垂直距
離の関数として変化するからである。回路138は信号FEs
in θ/cosθ（θの値はモータM1の位置から得られる）
を発生してこれを補正している。両誤差信号は増幅器14
0により増幅され、モータM1,M2に供給され、スタイラス
にかかるトルクが補正される。スタイラスにかかる補正
後のトルクはメカニカルフィードバックとして歪ゲージ
アレイにかかる。
スタイラスに替えてアナログプローブを用いることが
でき、一般的なスキャン動作をするので、上述した３つ
の中ぐりスキャン方法を同様にアナログプローブを用い
たスキャンに適用することができる。アナログプローブ
を用いたスキャンとスタイラスのみを用いたそれとの大
きな違いは、プローブを用いた場合、プローブのスタイ
ラスのたわみは２つのトランスデューサT1,T2の出力と
ともに、スタイラス上の歪ゲージアレイの出力が加算さ
れることである。光学的スタイラスのみを必要とし、強
制的に必要量だけたわませるようにしたアナログプロー
ブがむしろ用いられる。このプローブによるとスタイラ
ス曲がりが最小になり、データ収集をさらに複雑にしな
いためスタイラス上の歪ゲージアレイを取り除くことが
できる。
スタイラスまたはアナログプローブをワークピースに
接触させたままデータを収集する他の方法としては、多
くの離散した点でワークピースのデータを収集する方法
がある。この方法をプローブヘッドPHにより実施するに
は、そのプローブヘッドにタッチトリガプローブを搭載
することにより実施することができる。適正なプローブ
はWO86/03829に記載されている。
次に、この他の方法を第17図および第18図を参照して
説明する。
モータM1はその軸が実質的にワークピースの表面と直
交するように位置させ、また、モータM2により、スタイ
ラスの高さをスタイラスがワークピースの表面と接触す
る高さにする。モータM1はサイン波信号により駆動さ
れ、モータM1によりタッチトリガプローブのスタイラス
を、軌跡L4,L5で表わす２つの予め定めたモータM1の回
転端の間で、単純な調波振動をさせる。
プローブヘッドが取り付けられた座標測定装置は、普
通、定速で径路150に沿って駆動され、スタイラスは第1
7図に示すように、ラスタスキャン径路152を描くことに
なる。また、モータM2はサイン波信号で駆動される。し
かし、モータM2の駆動信号はその周波数がモータM1のそ
れより大きい。従って、モータM1の１回転ごとにモータ
M2は５回転することになる。その結果、モータM1,M2の
合成運動により、タッチトリガプローブのスタイラス
は、第17図に示すスキャン径路152に沿った多くの離散
点でワークピース154と接触する。径路150に沿って見た
場合と軸A1に直交する方向から見た場合のスタイラスボ
ールの運動を第18図に示す。図から分るように、スタイ
ラスボールの運動は裁断サイン波156の形状になってい
る。
次のことに注意されたい。この図に示す径路は、プロ
ーブヘッドの径路150に接近するスタイラスボールの横
切り運動のみを示す。径路150を横切る加速度は小さ
く、裁断サイン波の波長はおよそ一定である。スキャン
径路の端に接近するほど、スタイラスの横切り速度が遅
くなるので、裁断サイン波の波長が小さくなる。
このような方法を用いて収集したデータは、使用され
るタッチトリガプローブの種類によって変化する。例え
ば、データはスタイラスがワークピースと接触した点
と、スタイラスがワークピースから離れた点で収集する
ことができる。
例えば、国際出願WO 89/05435に開示されている、タ
ッチトリガプローブとアナログプローブを組み合わせた
ものは、このような方法によるスキャンに用いることが
できる。また、このプローブを用いた場合は、収集され
たデータは３つのカテゴリーに分類することができる。
1.プローブのスタイラスがワークピース表面と最初に接
触する第18図に示す点の位置158 2.プローブのスタイラスがワークピース表面から離れる
第18図に示す点の位置159 3.点158と点159の間のワークピース表面の点分布に関す
る情報を与える「アナログデータ」 カテゴリー２で説明したデータ点は、歪ゲージアレイ
をタッチトリガプローブのスタイラスに取り付け、歪ゲ
ージアレイの出力が予め定めたレベル以下になったと
き、すなわち、実質的に、スタイラスの端部に力がかか
らなくなったときの点を検知して確認することができ
る。上述した３つの異なるカテゴリーは、その精度は様
々であり、そのため、異なる目的に使用することができ
ることが理解されるだろう。
データを収集する方法はスキャン方法や用いられる動
作により明らかに異なる。スキャンについて説明する
と、例えば、スキャン動作中、スタイラスがワークピー
スと接触しているところでは、装置の出力と、プローブ
ヘッドのトランスデューサ出力と、歪ゲージ出力は、予
め定めた時間間隔で、同時に記録される（これらの出力
は必要ならば交互に予め定めた位置間隔で選択すること
ができる）。こうすることにより、スキャン径路に沿っ
て一連の離散点データを得ることができる。上述した方
法により動作するタッチトリガプローブを用いて収集さ
れたデータは、必然的に、一定間隔で収集される一連の
離散した点になる。
収集されたデータは、コンピュータのデータグリッド
（ワークピース表面を数学的に表わす）上の点のデータ
に対して、空間上の点を決定するのに用いられる。デー
タグリッド上の点は直接的に算出することはできない。
例えば、その表面を数学的に表わした点に完全に一致す
るワークピース上の点では、測定をすることができな
い。これは検出期間に拘束されるからであり、（より基
本的なことを言えば物理的に拘束されるからである。こ
の物理的な拘束により測定精度の範囲内で、任意の位置
に到達する能力（座標測定装置のトンネルパフォーマン
ス（tunnelling performance）として知られている）が
規制される。
次に、データグリッド上の点空間で位置を測定する方
法を第19図を参照して説明する。
第19図はワークピース160とワークピース160の表面に
重ねられたデータグリッド162を示す。データグリッド1
62の交点164で、便宜上、計算を行い、コンピュータに
より模型試験を行う（computer modelling）ため、１つ
のデータに対して、ワークピース表面の空間の位置を測
定することが望ましい。簡単にするため、データグリッ
ドがＸ−Ｙ平面にあるものとし、点164のX,Y座標がＸ−
Ｙ平面にあるものとすることが知られている。その目的
は点164のそれぞれのＺ座標を決定することにある。
スキャン動作により、ワークピース表面がラスタスキ
ャン径路168に沿って一定間隔において設けた点166で測
定される。例えば、グリッド点170のＺ座標を測定する
には、測定されるグリッド点170の近傍にある３つの測
定点166Aを頂点とした三角形が形作られる。３つの測定
点174により決定される平面は、三角形172内の局部的な
ワークピース表面を表わすための平面である。グリッド
点170のX,Y座標における平面のＺ座標がワークピース表
面のＺ座標になる。
従って、ラスタスキャン径路の大きさは、平面状のワ
ークピースとみることのできる三角形の大きさによって
決定することができる。
上述した本発明実施例では、モータは定トルクモータ
で、モータに供給される任意の電流により任意のトルク
が発生される例を説明した。しかし、モータにより発生
されるトルクは、磁束密度の変動、すなわち、不完全な
整流により、必ずしも供給される電流に依存せず、ロー
タとステータの相対的な角度位置により変動する。
本発明のスキャンヘッドのモータトルクの制御を改善
するには、電流に対するトルクが測定できるとともにプ
ロットすることができ、しかも、電流を制御して所定の
トルクを得るか、あるいは電流を知って実際のトルクを
決定するため、コンピュータに供給される初期情報と加
算される「エラーマップ」を作成しなければならない。
このように改善すると、スタイラスの曲がりを歪ゲー
ジアレイで測定する必要がなく、スタイラスの曲がりを
必要な精度範囲内で直接測定することができる。
本発明実施例では表面検知装置を１またはそれ以上の
軸のまわりに回転運動させる例を説明した。
アナログプローブは、例えば、米国特許3,869,799の
明細書から知ることができ、スタイラスを直交軸に対し
て並進運動させる例の国際出願PCT/GB89/01197（係属
中）の明細書から知ることができる。米国特許3,869,79
9に開示されたプローブは、このような運動をさせるた
めのモータを含む。
スキャンヘッドを、上述した明細書のいずれかの開示
に従って構成し、プローブのスタイラスを２つの直交す
る方向にスキャンできるように移動させるためモータを
用いる。このようにした場合、プローブ内の一般的なト
ランスデューサによりスキャンデータが供給される。
このように構成したヘッドは、例えば、その直交軸に
対して傾けた表面上で、定トルクモータの複雑な制御を
避けるため、また、クランク機構を有するスタイラスに
より円筒の外表面をスキャンするため、用いることがで
きる。
本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、他
の実施態様にも適用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−17358（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−43308（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−174710（ＪＰ，Ａ) 米国特許3824893（ＵＳ，Ａ) 国際公開88／2843（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01B 21/20

Claims (33)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】座標測定装置（CMM）の複数の軸のうちの
    １つの軸と一致する縦軸（A1）を有する支持材（PH）に
    搭載した表面検知装置（26）を、前記支持材に含まれる
    駆動手段（M1,M2）により、自由度２で前記支持材に対
    して移動させてワークピースの表面をスキャンする方法
    において、 前記座標測定装置（CMM）を動作させて、前記支持材（P
    H）と前記ワークピース表面とを該ワークピース表面に
    近接した径路（L0,42A）に沿って相対的に移動させ、該
    ワークピース表面を前記表面検知装置（26）によりなぞ
    らせるステップであって、 前記駆動手段（M1,M2）を動作させて、 ｉ）表面検知装置（26）をその軸（A3）がヘッドの縦軸
    （A1）に対してある角度をなすように方向付けるステッ
    プと、 ii）前記ワークピース表面に対して進退する第１の方向
    に、前記表面検知装置（26）を支持材（PH）に対して移
    動させて、該表面検知装置が前記ワークピース表面と予
    め定めた空間的な関係になるようにするステップと、 iii）前記表面検知装置と前記ワークピース表面との予
    め定めた空間的な関係を維持しながら、前記支持材と前
    記ワークピース表面とを相対的に移動させるとともに、
    瞬間径路方向（L0,42A）を横切る第２の方向に、前記表
    面検知装置と前記ワークピース表面を相対的に振動させ
    るステップと をさらに備えたことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】請求項１において、 基準ポジション（Dx,Dy,Dz）に対する複数の位置（iN）
    で、前記支持材（PH）のポジションを測定するステップ
    と、 前記支持材（PH）が前記各位置（iN）にあるとき、前記
    表面検知装置（26）の前記支持材に対する瞬間的なポジ
    ションを測定するステップと、 前記測定結果を用いて、スキャンされている前記ワーク
    ピース表面上の複数のポイントの基準ポジションに対す
    るポジションを測定するステップとをさらに備えたこと
    を特徴とする方法。
  3. 【請求項３】請求項１または請求項２において、前記ス
    キャンされているワークピース表面と、前記支持材との
    相対的な移動は、定速で行われることを特徴とする方
    法。
  4. 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかにおい
    て、前記第１方向および第２方向の両方向への前記表面
    検知装置（26）と前記ワークピース表面の相対的な移動
    は、振動運動であることを特徴とする方法。
  5. 【請求項５】請求項４において、前記スキャンされてい
    るワークピース表面は、その内面または外面が円筒状の
    表面（60）であり、長軸（A4）を有し、前記径路は少な
    くとも前記長軸（A4）に平行な成分を有することを特徴
    とする方法。
  6. 【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれかにおい
    て、 前記支持材は第２軸（A2）を有するスキャンヘッド（P
    H）であり、 前記検知装置は前記第２軸（A2）を中心にして回転させ
    て方向付けをし、 前記表面検知装置が前記ワークピース表面に対して横切
    る移動は、前記スキャンヘッドの前記縦軸（A1）に対す
    る揺動である ことを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】請求項１ないし請求項５のいずれかにおい
    て、 前記支持材は少なくとも１つの軸を有するスキャンヘッ
    ド（PH）であり、 前記表面検知装置（26）がワークピース表面に対して横
    切る移動は、前記スキャンヘッドの少なくとも１つの軸
    に対する振動しながらの並進である ことを特徴とする方法。
  8. 【請求項８】請求項１ないし請求項７のいずれかにおい
    て、 前記表面検知装置は表面接触チップ（27）を有するスタ
    イラス（26）であり、 前記表面検知装置と前記ワークピース表面との予め定め
    た関係は、前記表面接触チップ（27）が前記ワークピー
    ス表面に接触している関係である ことを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】請求項１ないし請求項７のいずれかにおい
    て、 前記表面検知装置はスタイラス（26）が前記表面接触チ
    ップ（27）を有するアナログ・プローブであり、 前記表面検知装置と前記ワークピース表面との予め定め
    た関係は、前記表面接触チップがワークピース表面と接
    触している関係である ことを特徴とする方法。
  10. 【請求項１０】請求項１ないし請求項７のいずれかにお
    いて、 前記表面検知装置はスタイラス（26）が表面接触チップ
    （27）を有するタッチトリガ・プローブであり、 前記表面検知装置と前記ワークピース表面との予め定め
    た関係は、前記ワークピースの複数の離散的なポイント
    で、前記表面接触チップが前記ワークピースに接触する
    関係である ことを特徴とする方法。
  11. 【請求項１１】請求項２において、請求項９に記載のア
    ナログ・プローブは、該アナログ・プローブに対する前
    記スタイラスのポジションを測定することができるトラ
    ンスデューサを有し、 前記方法は、 前記アナログ・プローブの前記トランスデューサから、
    前記スタイラスの前記アナログ・プローブに対するポジ
    ションを、前記複数の位置でそれぞれ測定するステップ
    と、 基準フレーム構造のワークピース表面上のポイントの前
    記基準ポジションに対するポジションを測定する際にこ
    のような測定結果を用いるステップと をさらに備えたことを特徴とする方法。
  12. 【請求項１２】請求項２または請求項11において、請求
    項８に記載のスタイラス（26）はトランスデューサを有
    し、該トランスデューサにより、前記スタイラスの前記
    ワークピースへの接触に起因する前記スタイラスの変形
    を測定することができ、 前記方法は、 前記スタイラスの前記トランスデューサから、前記スタ
    イラスの変形量を測定するステップと、 前記基準フレーム構造のワークピース表面上のポイント
    の前記基準ポジションに対するポジションを測定する際
    にこのような測定結果を用いるステップと をさらに備えたことを特徴とする方法。
  13. 【請求項１３】請求項１ないし７のいずれかにおいて、 前記表面検知装置は非接触プローブであり、 該非接触プローブと前記ワークピースとの予め定めた関
    係は、前記非接触プローブが前記ワークピース表面から
    の予め定めた距離に位置する関係である ことを特徴とする方法。
  14. 【請求項１４】請求項13において、前記非接触プローブ
    は光学プローブであることを特徴とする方法。
  15. 【請求項１５】ワークピース（12）の表面をスキャンす
    る際に、座標測定装置（CMM）とともに用いるスキャン
    ヘッド（PH）は、 少なくとも１つの軸（A1,A2）を定義する手段と、 スキャンヘッド（PH）に取り付けた表面検知装置（26）
    と、 該表面検知装置（26）を前記少なくとも１つの軸（A1,A
    2）に対して移動させるための駆動手段（M1,M2）であっ
    て、少なくとも１つの回転部（202）には前記スキャン
    ヘッドが取り付けてあり、前記回転部（202）は前記表
    面検知装置の移動により前記スキャンヘッド内に生じる
    応力に抗するように前記駆動手段により駆動され、座標
    測定装置（CMM）にかかる前記応力を減少させる駆動手
    段と を備えたことを特徴とするスキャンヘッド。
  16. 【請求項１６】請求項15において、駆動手段（M1,M2）
    はエヤーベヤリングを含むことを特徴とするスキャンヘ
    ッド。
  17. 【請求項１７】請求項15または16において、前記スキャ
    ンヘッド（PH）は２つの座標軸（A1,A2）を定義する手
    段を有し、該２つの座標軸（A1,A2）に対して前記表面
    検知装置（26）が移動可能であることを特徴とするスキ
    ャンヘッド。
  18. 【請求項１８】請求項15ないし17のいずれかにおいて、
    前記２つの座標軸（A1,A2）回転軸であり、該回転軸に
    対して表面検知装置が移動可能であることを特徴とする
    スキャンヘッド。
  19. 【請求項１９】請求項15ないし18のいずれかにおいて、
    前記スキャンヘッドは、前記軸（A1,A2）に対する表面
    検知装置（26）のポジションを測定するためのポジショ
    ン測定トランスデューサ（T1,T2）を含むことを特徴と
    するスキャンヘッド。
  20. 【請求項２０】請求項15ないし19のいずれかにおいて、
    前記駆動手段は、それぞれ、モータ（M1,M2）であるこ
    とを特徴とするスキャンヘッド。
  21. 【請求項２１】請求項15ないし20のいずれかにおいて、
    前記表面検知装置は表面検知チップ（27）を有するスタ
    イラス（26）であることを特徴とするスキャンヘッド。
  22. 【請求項２２】請求項15ないし20のいずれかにおいて、
    前記表面検知装置はスタイラス（26）が表面検知チップ
    （27）を有するタッチトリガプローブであることを特徴
    とするスキャンヘッド。
  23. 【請求項２３】請求項15ないし20のいずれかにおいて、
    前記表面検知装置はスタイラスが表面検知チップを有す
    るアナログプローブであり、前記スタイラスの前記プロ
    ーブ本体に対する瞬間的なポジションを測定するための
    ポジション・センス・トランスデューサを含むことを特
    徴とするスキャンヘッド。
  24. 【請求項２４】請求項15ないし20のいずれかにおいて、
    前記表面検知装置は非接触プローブであることを特徴と
    するスキャンヘッド。
  25. 【請求項２５】請求項21または請求項23において、前記
    スタイラス（26）は、前記ワークピース表面への接触に
    起因する変形を測定することができるトランスデューサ
    を有することを特徴とするスキャンヘッド。
  26. 【請求項２６】請求項18において、前記スキャンヘッド
    を取り付けた前記回転部（202）は、前記座標測定装置
    にかかる応力と同一方向または反対方向の応力を生じる
    ように回転方向に加速されることを特徴とするスキャン
    ヘッド。
  27. 【請求項２７】請求項26において、前記駆動手段（M1,M
    2）の少なくとも１つは、モータであり、前記駆動手段
    の回転部（200,202）は逆方向に相対的に回転するよう
    に取り付けてあることを特徴とするスキャンヘッド。
  28. 【請求項２８】ワークピース表面をスキャンする装置に
    おいて、３次元基準フレーム構造内で移動するために、
    請求項15ないし27のいずれかに記載のスキャンヘッド
    （PH）を支持する座標測定装置（CMM）であって、前記
    基準フレーム構造内のスキャンヘッドの瞬間的なポジシ
    ョンを測定するためのポジション測定トランスデューサ
    （Tx,Ty,Tz）を含む座標測定装置を備え、表面検知装置
    （26）と、スキャンされているワークピース表面との予
    め定めた関係を確立するための制御手段（50）を備えた
    ことを特徴とする装置。
  29. 【請求項２９】請求項28において、前記制御手段（50）
    により制御され、前記座標測定装置上のポジション測定
    トランスデューサからのポジション・データを収集する
    データ収集手段（50）を備えたことを特徴とする装置。
  30. 【請求項３０】請求項29において、前記データ収集手段
    （50）は、請求項19に記載のスキャンヘッドのポジショ
    ン測定トランスデューサ（T1,T2）からのポジション・
    データも受信することを特徴とする装置。
  31. 【請求項３１】請求項29において、前記データ収集手段
    （50）は、請求項23に記載のアナログプローブのポジシ
    ョン測定トランスデューサからのポジション・データも
    受信することを特徴とする装置。
  32. 【請求項３２】請求項29において、前記データ収集手段
    は請求項25に記載のスタイラス（26）が搭載するトラン
    スデューサからのデータも受信することを特徴とする装
    置。
  33. 【請求項３３】請求項28において、請求項20に記載のモ
    ータ（M1,M2）はポジショニング・モードまたは定トル
    クモードで稼動可能であり、制御手段（50）はこれらモ
    ードのいずれかに前記モータを選択的に切り換えること
    を特徴とする装置。
JP2501127A 1988-12-19 1989-12-16 ワークピースの表面をスキャンする方法とその装置 Expired - Lifetime JP2873404B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
WO8908854.6 1988-12-19
WO88/01135 1988-12-19
GB898908854A GB8908854D0 (en) 1989-04-19 1989-04-19 Method of and apparatus for scanning the surface of a workpiece
GB8908854.6 1989-04-19
PCT/GB1989/001504 WO1990007097A1 (en) 1988-12-19 1989-12-16 Method of and apparatus for scanning the surface of a workpiece

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03504278A JPH03504278A (ja) 1991-09-19
JP2873404B2 true JP2873404B2 (ja) 1999-03-24

Family

ID=10655296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2501127A Expired - Lifetime JP2873404B2 (ja) 1988-12-19 1989-12-16 ワークピースの表面をスキャンする方法とその装置

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0402440B1 (ja)
JP (1) JP2873404B2 (ja)
DE (1) DE68922990T2 (ja)
GB (1) GB8908854D0 (ja)
WO (1) WO1990007097A1 (ja)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007506113A (ja) * 2003-09-22 2007-03-15 レニショウ　パブリック　リミテッド　カンパニー 座標測定機における誤差補正方法
JP2008500520A (ja) * 2004-05-27 2008-01-10 ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 座標測定を行うための装置および方法
JP2008268210A (ja) * 2007-04-18 2008-11-06 Hexagon Metrology Ab 一定の走査速度を備えた走査プローブを用いた測定対象物の表面の走査方法
JP2009524032A (ja) * 2006-01-19 2009-06-25 カール ツァイス インドゥストリエレ メステヒニク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 座標測定機械及び座標測定機械を操作するための方法
JP2009531185A (ja) * 2006-03-23 2009-09-03 レニショウ パブリック リミテッド カンパニー 工作物を測定する装置および方法
JP2010525357A (ja) * 2007-04-24 2010-07-22 レニショウ パブリック リミテッド カンパニー 表面測定装置および方法
JP2010537184A (ja) * 2007-08-20 2010-12-02 レニショウ パブリック リミテッド カンパニー 動作コースの判定
US8601701B2 (en) 2007-04-23 2013-12-10 Renishaw Plc Apparatus and method for controlling or programming a measurement routine
DE102018201322A1 (de) 2017-01-30 2018-08-02 Mitutoyo Corporation Verfahren zum Steuern eines Formmessgeräts
JP2019015746A (ja) * 2015-01-30 2019-01-31 株式会社東京精密 三次元座標測定装置
JP2019035764A (ja) * 2015-01-30 2019-03-07 株式会社東京精密 三次元座標測定装置
US10663283B2 (en) 2015-01-30 2020-05-26 Tokyo Seimitsu Co., Ltd. Three-dimensional coordinate measurement apparatus

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4212455C3 (de) * 1992-04-14 2001-09-06 Zeiss Carl Verfahren zur Messung von Formelementen auf einem Koordinatenmeßgerät
DE4245012B4 (de) * 1992-04-14 2004-09-23 Carl Zeiss Verfahren zur Messung von Formelementen auf einem Koordinatenmeßgerät
DE4310872C2 (de) * 1993-04-02 1996-10-24 Leukhardt Systemelektronik Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen von Objekten
GB9612587D0 (en) 1996-06-15 1996-08-21 Renishaw Plc Rotary bearing and drive mechanisms
US6736019B2 (en) 2000-01-17 2004-05-18 Middex-Electronic Gmbh Monitoring device
DE10024974C2 (de) * 2000-01-17 2002-04-11 Middex Electronic Gmbh Überwachungseinrichtung
DE10024975C2 (de) * 2000-01-17 2002-07-11 Middex Electronic Gmbh Überwachungseinrichtung
GB0228368D0 (en) 2002-12-05 2003-01-08 Renishaw Plc Probe for high speed scanning
US7543393B2 (en) 2003-12-16 2009-06-09 Renishaw Plc Method of calibrating a scanning system
GB2425840A (en) * 2005-04-13 2006-11-08 Renishaw Plc Error correction of workpiece measurements
GB0508273D0 (en) * 2005-04-25 2005-06-01 Renishaw Plc Method for scanning the surface of a workpiece
GB0508217D0 (en) 2005-04-25 2005-06-01 Renishaw Plc Method for scanning the surface of a workpiece
US7885777B2 (en) * 2005-04-26 2011-02-08 Renishaw Plc Probe calibration
GB0508395D0 (en) * 2005-04-26 2005-06-01 Renishaw Plc Method for scanning the surface of a workpiece
GB0603128D0 (en) 2006-02-16 2006-03-29 Renishaw Plc Articulating probe head apparatus
GB2437982B (en) * 2006-05-08 2011-07-27 Taylor Hobson Ltd Metrological apparatus
GB0611979D0 (en) 2006-06-16 2006-07-26 Renishaw Plc Coordinate positioning machine
EP2207006B2 (en) † 2006-09-05 2022-01-26 Renishaw PLC Surface sensing device
DE602007009188D1 (de) * 2007-03-26 2010-10-28 Hexagon Metrology Ab Verfahren zur Verwendung eines mehrachsigen Positionierungs- und Messsystems
EP1978328B1 (en) * 2007-04-03 2015-02-18 Hexagon Metrology AB Oscillating scanning probe with constant contact force
GB0708319D0 (en) 2007-04-30 2007-06-06 Renishaw Plc A storage apparatus for a tool
EP2142878B1 (en) 2007-04-30 2018-09-26 Renishaw PLC Analogue probe with temperature control and method of operation
GB0712008D0 (en) 2007-06-21 2007-08-01 Renishaw Plc Apparatus and method of calibration
GB0713639D0 (en) 2007-07-13 2007-08-22 Renishaw Plc Error correction
EP2183546B1 (en) 2007-08-17 2015-10-21 Renishaw PLC Non-contact probe
GB0809037D0 (en) 2008-05-19 2008-06-25 Renishaw Plc Video Probe
JP5684712B2 (ja) * 2008-10-29 2015-03-18 レニショウ パブリック リミテッド カンパニーＲｅｎｉｓｈａｗ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ 座標測定システムのための方法
DE102009004982A1 (de) * 2009-01-14 2010-07-22 Höfler Maschinenbau GmbH Messverfahren und Messvorrichtung
GB0909635D0 (en) 2009-06-04 2009-07-22 Renishaw Plc Vision measurement probe
GB0915904D0 (en) 2009-09-11 2009-10-14 Renishaw Plc Non-contact object inspection
GB201007186D0 (en) * 2010-04-30 2010-06-09 Renishaw Plc Changeable task module counterweight
CN104969028B (zh) 2012-04-18 2018-06-01 瑞尼斯豪公司 在机床上进行模拟测量扫描的方法和对应的机床设备
EP3239653B1 (en) 2012-04-18 2018-11-21 Renishaw plc Method of measurement on a machine tool and corresponding machine tool
EP2839241B1 (en) 2012-04-18 2018-08-08 Renishaw PLC Method of finding a feature of an object using a machine tool and corresponding machine tool apparatus
JP6208844B2 (ja) 2013-04-02 2017-10-04 カール ザイス インダストリエル メステクニーク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 測定対象物の形状輪郭を割り出す方法
GB201309506D0 (en) 2013-05-28 2013-07-10 Renishaw Plc Methods of controlling a coordinate positioning machine
CN104062466A (zh) * 2014-07-01 2014-09-24 哈尔滨工业大学 基于原子力显微镜的微纳米结构侧壁表面成像装置及该装置的成像方法
JP6649013B2 (ja) 2015-08-27 2020-02-19 株式会社ミツトヨ プローブヘッド回転機構
US9886092B2 (en) 2015-10-19 2018-02-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Haptics for a handheld input apparatus
US9851818B2 (en) 2015-10-19 2017-12-26 Microsoft Technology Licensing, Llc Handheld input apparatus
EP3491333B1 (en) 2016-07-28 2022-03-30 Renishaw PLC Non-contact probe and method of operation
JP7105769B2 (ja) 2016-11-16 2022-07-25 レニショウ パブリック リミテッド カンパニー 座標位置決め装置および操作方法
US10274302B2 (en) * 2016-11-30 2019-04-30 Amazon Technologies, Inc. Internal dimension detection using contact direction sensitive probe
DE102017108033A1 (de) * 2017-04-13 2018-10-18 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Verfahren zur Messung von Koordinaten oder Eigenschaften einer Werkstückoberfläche
DE102017222132B4 (de) * 2017-12-07 2019-07-04 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Sensor für ein Koordinatenmessgerät
DE102019217515A1 (de) * 2019-11-13 2020-09-03 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Sensorabhängige Festlegung von Winkelgeschwindigkeiten und -beschleunigungen bei Koordinatenmessgeräten
DE102020111146A1 (de) 2020-04-23 2021-10-28 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen von dimensionalen und/oder geometrischen Eigenschaften eines Messobjekts

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1401034A (en) * 1971-07-07 1975-07-16 Dea Spa Tridimensional universal tracer point for continuous high-speed copying of profiles of models
DE3309122A1 (de) * 1983-03-15 1984-09-20 Mauser-Werke Oberndorf Gmbh, 7238 Oberndorf Tastkopf fuer messeinrichtungen
WO1985004950A1 (en) * 1984-04-20 1985-11-07 Mitutoyo Mfg. Co., Ltd. Three-dimensional measuring apparatus
JPS6150007A (ja) * 1984-08-18 1986-03-12 Mitsutoyo Mfg Co Ltd 表面形状測定用トレ−サ
GB8625052D0 (en) * 1986-10-20 1986-11-26 Renishaw Plc Length measuring device
GB2203837B (en) * 1987-04-06 1991-02-20 Mitutoyo Corp Apparatus and method for spatial coordinate measurement
GB8729638D0 (en) * 1987-12-19 1988-02-03 Renishaw Plc Mounting for surface sensing device

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007506113A (ja) * 2003-09-22 2007-03-15 レニショウ　パブリック　リミテッド　カンパニー 座標測定機における誤差補正方法
JP2008500520A (ja) * 2004-05-27 2008-01-10 ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 座標測定を行うための装置および方法
JP2009524032A (ja) * 2006-01-19 2009-06-25 カール ツァイス インドゥストリエレ メステヒニク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 座標測定機械及び座標測定機械を操作するための方法
JP2009531185A (ja) * 2006-03-23 2009-09-03 レニショウ パブリック リミテッド カンパニー 工作物を測定する装置および方法
JP2008268210A (ja) * 2007-04-18 2008-11-06 Hexagon Metrology Ab 一定の走査速度を備えた走査プローブを用いた測定対象物の表面の走査方法
US8601701B2 (en) 2007-04-23 2013-12-10 Renishaw Plc Apparatus and method for controlling or programming a measurement routine
JP2010525357A (ja) * 2007-04-24 2010-07-22 レニショウ パブリック リミテッド カンパニー 表面測定装置および方法
US8825438B2 (en) 2007-08-20 2014-09-02 Renishaw Plc Course of motion determination
JP2010537184A (ja) * 2007-08-20 2010-12-02 レニショウ パブリック リミテッド カンパニー 動作コースの判定
JP2019015746A (ja) * 2015-01-30 2019-01-31 株式会社東京精密 三次元座標測定装置
JP2019035764A (ja) * 2015-01-30 2019-03-07 株式会社東京精密 三次元座標測定装置
JP2019056713A (ja) * 2015-01-30 2019-04-11 株式会社東京精密 三次元座標測定装置
US10663283B2 (en) 2015-01-30 2020-05-26 Tokyo Seimitsu Co., Ltd. Three-dimensional coordinate measurement apparatus
US11067382B2 (en) 2015-01-30 2021-07-20 Tokyo Seimitsu Co., Ltd. Three-dimensional coordinate measurement apparatus
DE102018201322A1 (de) 2017-01-30 2018-08-02 Mitutoyo Corporation Verfahren zum Steuern eines Formmessgeräts
US10697748B2 (en) 2017-01-30 2020-06-30 Mitutoyo Corporation Method for controlling shape measuring apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
DE68922990D1 (de) 1995-07-13
EP0402440B1 (en) 1995-06-07
WO1990007097A1 (en) 1990-06-28
EP0402440A1 (en) 1990-12-19
JPH03504278A (ja) 1991-09-19
DE68922990T2 (de) 1995-12-07
GB8908854D0 (en) 1989-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2873404B2 (ja) ワークピースの表面をスキャンする方法とその装置
US5189806A (en) Method of and apparatus for scanning the surface of a workpiece
JP2648738B2 (ja) 表面検知スタイラス用マウントおよび該マウントの使用方法
US10145682B2 (en) Reduction of errors of a rotating device used during the determination of coordinates of a workpiece or during the machining of a workpiece
US7676942B2 (en) Multi-axis positioning and measuring system and method of using
JP3075981B2 (ja) 形状測定装置
US8144340B2 (en) Surface sensing device with optical sensor
US4714339A (en) Three and five axis laser tracking systems
CN100453970C (zh) 对具有铰接探头的坐标测量仪进行误差补偿的方法
Lau et al. Robot performance measurements using automatic laser tracking techniques
JP2521167B2 (ja) 表面検出装置
JP2764103B2 (ja) アナログ測定プローブの使用方法および位置決め装置
EP0858015B1 (en) Measuring method and measuring instrument with a trigger probe
JP2008275624A (ja) 座標測定方法および座標測定装置
JP3396409B2 (ja) ワークの形状寸法測定方法及び装置
JPH08105738A (ja) マニュアル的にコントロールされる座標測定機による加工物の測定法および座標測定機
EP0487683A1 (en) Measurement of a workpiece
CN110186400B (zh) 摩擦焊接同轴度精度检测装置及其检测方法
JP2831610B2 (ja) 測定装置
JP4571256B2 (ja) 逐次２点法による形状精度測定装置および逐次２点法による形状精度測定用レーザ変位計間隔測定方法
JP3531882B2 (ja) 三次元測定機の測定誤差補正装置
JP5322402B2 (ja) 形状測定装置及び形状測定方法
JP4909562B2 (ja) 表面性状測定装置
JP5217756B2 (ja) 法線ベクトル追跡型超精密形状測定装置における駆動軸制御方法
JP2538287B2 (ja) 水平関節型ロボットの原点調整方式

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080114

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090114

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100114

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term