JP3427376B2 - Combination type calibration gauge - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、三次元測定器など
の測定器の精度検査に用いるためのＣＭＭ校正ゲージに
関し、特に台座に標準円ゲージを有しかつダンベル型長
さゲージを固定したＣＭＭ校正ゲージに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CMM calibration gauge used for accuracy inspection of a measuring instrument such as a three-dimensional measuring instrument, and more particularly to a CMM having a standard circular gauge on a pedestal and a dumbbell type length gauge fixed thereto. Regarding calibration gauges.
【０００２】[0002]
【従来の技術】三次元測定器（coordinate measuring m
achine：以下「ＣＭＭ」という。）は、三次元空間に存
在する離散したＸ、Ｙ、Ｚの座標点を用いて計算機の支
援により寸法及び形状を測定するための計測器であり、
より具体的には、定盤上に載置した被測定物と、測定器
においてＺ軸先端に取り付けたプローブとを、Ｘ、Ｙ、
Ｚの三次元方向へ相対移動させ、プローブが被測定物に
接触した瞬間をとらえ、この瞬間を電気的トリガとして
各送り軸方向の座標値を読みとり、計算機により寸法及
び形状を計測するものである。2. Description of the Related Art Coordinate measuring m
achine: Hereinafter referred to as "CMM". ) Is a measuring instrument for measuring dimensions and shapes with the aid of a computer using discrete X, Y, Z coordinate points existing in a three-dimensional space,
More specifically, the object to be measured placed on the surface plate and the probe attached to the Z-axis tip of the measuring device are arranged in X, Y,
The relative movement in the three-dimensional Z direction captures the moment when the probe comes into contact with the object to be measured, and this moment is used as an electrical trigger to read the coordinate values in each feed axis direction and measure the dimensions and shape by a computer. .
【０００３】上記のようなＣＭＭは特に高精度を要求さ
れることが多く、高精度の測定を保証する意味から、精
度検査を逐次行い、その後このＣＭＭを用いて測定する
際には、精度検査の結果を補正値として用いて測定値を
校正し、或いは調整手段によりＣＭＭの微調整を行って
いる。このＣＭＭの精度検査に際しては、基準となるゲ
ージが必要であり、このゲージとしては、プローブを三
次元的に移動させることによりその検出値を評価できる
ようにしなければならない。CMMs such as those described above are often required to have high precision, and in order to guarantee high precision measurement, precision inspection is performed sequentially, and when the CMM is subsequently used for measurement, precision inspection is performed. The measured value is calibrated by using the result of 1 as the correction value, or the CMM is finely adjusted by the adjusting means. A gauge serving as a reference is required for the accuracy inspection of the CMM, and the gauge must be capable of evaluating the detection value by moving the probe three-dimensionally.
【０００４】ＣＭＭの各軸の誤差をどのように調べるか
ということは多くの研究者の重大な課題であった。そこ
で、まずＣＭＭの誤差を求める目的にあったゲージの考
案がなされ、基本的には球体の測定を行ってなされるべ
きであることは周知の事実となっている。そして、球体
をどのような形態で配置した測定評価ゲージとするかが
次の問題となり、球体を同一平面内にどのように配置す
るのか、或いは立体的に配置するのかなど、種々検討さ
れている。How to investigate the error of each axis of the CMM has been a serious problem for many researchers. Therefore, it is a well-known fact that a gauge for the purpose of finding the error of the CMM was first devised, and basically, it should be done by measuring a sphere. Then, the next problem is how to arrange the spheres as the measurement and evaluation gauges, and various studies have been made on how to arrange the spheres in the same plane or three-dimensionally. .
【０００５】このようなＣＭＭ校正用のゲージとして
は、例えば実開平１−６４００４号公報に従来例として
記載されているようなものが知られている。即ち、この
校正ゲージにおいては、図９に示すように、扁平直方体
形状のブロック本体２１の上面２１Ａに、そのブロック
本体２１の一端面２１Ｂ方向に沿って略立方体形状の多
数の指示精度検査用凸部２２を一定ピッチ間隔で配列す
ると共に、所定位置に略半球形状の繰り返し精度検査用
凸部２３を一体的に設けたものである。これを用いて精
度検査する際には、ＣＭＭのテーブル上にブロック本体
２１をセットした後、プローブを例えば指示精度検査用
凸部２２に順に当接させ、この時の測定器の指示値を読
みとり、この指示値と各指示精度検査用凸部２２のピッ
チ間隔とから測定器の精度検査を行っている。また、上
記の従来例のほか、これに類似する各種のＣＭＭ用校正
ゲージが提案され、使用されている。As such a gauge for CMM calibration, for example, a gauge described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-64004 as a conventional example is known. That is, in this calibration gauge, as shown in FIG. 9 , on the upper surface 21A of the flat rectangular parallelepiped block main body 21, along the direction of the one end surface 21B of the block main body 21, a large number of convex projections for indicating accuracy of substantially cubic shape are provided. The parts 22 are arranged at a constant pitch, and a substantially hemispherical repeat accuracy inspection convex part 23 is integrally provided at a predetermined position. When performing an accuracy inspection using this, after setting the block main body 21 on the table of the CMM, the probe is brought into contact with, for example, the convex portion 22 for indicating accuracy inspection in order, and the reading value of the measuring instrument at this time is read. The accuracy of the measuring instrument is inspected based on this indicated value and the pitch interval of each of the indicated accuracy inspection convex portions 22. In addition to the above-mentioned conventional example, various CMM calibration gauges similar to this have been proposed and used.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、球体を
同一平面内にどのように配置するのか、或いは立体的に
配置するのか等の検討がなされているものの、現状にお
いて、球体中心間距離の長さの国家標準器が存在しない
ことから、球体をどのように配置しても結局球体の中心
間距離の値はサブマイクロメートルの程度では値付けさ
れておらず、また、球体間の中心間距離、及びそこから
計算によって求められる球体の直径のみの測定しか行え
ないものである。また、上記公知のＣＭＭ校正ゲージに
おいても同様に、ゲージの各部分を正確に測定すること
により基準データを得てこれをゲージとするものであ
り、したがって、この基準データ自体が単なる測定値に
過ぎず、誤差を含むものであって必ずしも信用性のある
ものとはいうことができない。As described above, it has been studied how to arrange the spheres in the same plane, or arranging them in a three-dimensional manner. from the national standard of length is not present, the spheres how the value of the distance between the centers of the arrangement to be eventually sphere has not been priced in order of sub-micro meters, and also between the spheres Only the center-to-center distance and the diameter of the sphere calculated from it can be measured. Similarly, in the above-mentioned known CMM calibration gauge, the reference data is obtained by accurately measuring each part of the gauge, and this is used as the gauge. Therefore, the reference data itself is merely a measured value. However, it cannot be said that it includes an error and is necessarily reliable.
【０００７】その対策として本発明者は先に、長さの標
準器であるブロックゲージと球体とを用いることによっ
て、静的な目盛りの校正と球体の測定とを同時に行うこ
とにより検出器の動作性能を含めた各軸の目盛り誤差を
総合的に校正することができるようにしたＣＭＭ校正ゲ
ージを提案した（特許第３００５６８１号）。このＣＭ
Ｍ校正ゲージは図１０に示すように、光波干渉計によっ
て長さの絶対値が補償された国家標準器であるブロック
ゲージ２５の表面に球体２６を固定したものである。As a countermeasure against this, the present inventor has previously used a block gauge, which is a standard for length, and a sphere so that the calibration of the static scale and the measurement of the sphere can be performed at the same time to operate the detector. We proposed a CMM calibration gauge capable of comprehensively calibrating the scale error of each axis including performance (Japanese Patent No. 3005681). This CM
As shown in FIG. 10, the M calibration gauge has a sphere 26 fixed on the surface of a block gauge 25, which is a national standard instrument whose absolute length is compensated by an optical wave interferometer.
【０００８】このＣＭＭ校正ゲージにおいては、その長
さの絶対値が補償されているため正確な校正を行うこと
ができるものであるが、ブロックゲージに対して球体を
固定する必要があり、球体を複数固定する際にはそれぞ
れの球体の固定作業が必要である。また、ゲージに球体
を固定するため、一つにブロックゲージに複数の球体を
固定した場合にはこれらを分解することができず、保
守、管理となるという問題点もあったがIn this CMM calibration gauge, the absolute value of the length is compensated, so that accurate calibration can be performed, but it is necessary to fix the sphere to the block gauge, and the sphere must be fixed. When fixing multiple spheres, it is necessary to fix each sphere. Further, since the spheres are fixed to the gauge, when a plurality of spheres are fixed to one block gauge, they cannot be disassembled, and there is a problem that maintenance and management become necessary.
【０００９】したがって本発明は、ゲージに対する球体
の固定作業を必要とせず、適宜分離できることにより収
納が容易となり、保守、管理も容易になる組み合わせ型
校正用ゲージを提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a combination type calibration gauge which does not require a work of fixing a sphere to the gauge and can be appropriately separated so that it can be easily stored and maintained and managed easily.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、請求項１に係る発明は、異なる長さの複数
個のダンベルゲージを台座に着脱自在に取り付けてなる
ことを特徴とする組み合わせ型校正用ゲージとしたもの
である。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention according to claim 1 is characterized in that a plurality of dumbbell gauges having different lengths are detachably attached to a pedestal. It is a combination type calibration gauge.
【００１１】また、請求項２に係る発明は、平面視で台
形または三角形の台座の表面に設けた溝にダンベルゲー
ジのロッドを取り付けた請求項１記載の組み合わせ型校
正用ゲージとしたものである。The invention according to claim 2 provides the combination type calibration gauge according to claim 1, wherein a dumbbell gauge rod is attached to a groove provided on the surface of a pedestal that is trapezoidal or triangular in plan view. .
【００１２】また、請求項３に係る発明は、前記ダンベ
ルゲージを当て板により台座に押圧し着脱自在に固定し
た請求項１記載の組み合わせ型校正用ゲージとしたもの
である。The invention according to claim 3 provides the combination type calibration gauge according to claim 1, wherein the dumbbell gauge is detachably fixed by being pressed against a pedestal by a contact plate.
【００１３】また、請求項４に係る発明は、前記台座に
は、この台座を直立させることができる底縁を備えた請
求項１記載の組み合わせ型校正用ゲージとしたものであ
る。The invention according to claim 4 provides the combination type calibration gauge according to claim 1, wherein the pedestal is provided with a bottom edge that allows the pedestal to stand upright.
【００１４】また、請求項５に係る発明は、前記台座に
は、ダンベルゲージを吸着固定する磁気固定手段を設け
た請求項１記載の組み合わせ型校正用ゲージとしたもの
である。The invention according to claim 5 provides the combination type calibration gauge according to claim 1, wherein the pedestal is provided with magnetic fixing means for adsorbing and fixing a dumbbell gauge.
【００１５】また、請求項６に係る発明は、前記台座に
は、ダンベルケージを吸着固定する空気吸引固定手段を
設けた請求項１記載の組み合わせ型校正用ゲージとした
ものである。The invention according to claim 6 provides the combination type calibration gauge according to claim 1, wherein the pedestal is provided with air suction fixing means for adsorbing and fixing the dumbbell cage.
【００１６】また、請求項７に係る発明は、前記台座に
は、ダンベルゲージ固定側表面から突出する複数の突起
を設け、該突起により表裏反転して支持可能とした請求
項１記載の組み合わせ型校正用ゲージとしたものであ
る。The invention according to claim 7 is the combination type according to claim 1, wherein the pedestal is provided with a plurality of projections protruding from the surface of the dumbbell gauge fixed side, and the projections can be turned upside down to be supported. It is used as a calibration gauge.
【００１７】また、請求項８に係る発明は、ダンベルゲ
ージのロッドには目盛りを付し、台座表面には目印を付
与した請求項１記載の組み合わせ型校正用ゲージ。The invention according to claim 8 is the combination type calibration gauge according to claim 1, wherein the rod of the dumbbell gauge is provided with a scale and the surface of the pedestal is provided with a mark.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】本発明は、上記課題を解決するた
め、先のＣＭＭ校正用ゲージの開発の後更に研究の結
果、国家標準器として上記のようなブロックゲージを用
いる以外に、最初から球体を備えている長さゲージとし
てダンベル型をなす、いわゆるダンベルゲージがＣＭＭ
校正用ゲージに適していることを見出し、更にこのダン
ベルゲージを台座に対して着脱自在に取り付けることに
よりＣＭＭ校正用のゲージとして利用しやすくしたもの
である。以下その実施例を図面に沿って説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention has been further studied after the development of the above-mentioned CMM calibration gauge. As a result, in addition to using the above block gauge as a national standard, The so-called dumbbell gauge, which is a dumbbell-shaped length gauge with a sphere, is a CMM.
It was found that the dumbbell gauge is suitable for a calibration gauge, and this dumbbell gauge is detachably attached to a pedestal so that it can be easily used as a gauge for CMM calibration. The embodiment will be described below with reference to the drawings.
【００１９】ダンベルゲージは図１１に示すように、精
密な球形に形成された第１球体３１と第２球体３２をロ
ッド３３によって接続する構造をなし、第１球体３１の
中心Ｏ１と、第２球体３２の中心Ｏ２の長さＬが、国家
標準であるゲージブロックとの比較測定によって正確に
値付けされており、市販されている。このダンベルゲー
ジを通常の長さゲージと使用する際には、図１１に示す
ようにＣＭＭのプローブ３４を球体の赤道上の４点と極
の１点の合計５点に接触させ、これらの位置から幾何学
的に球体の中心位置を演算し、得られた各球の中心Ｏ
１、Ｏ２の座標間の長さを演算することによりその長さ
を得て、これを基準の長さとして計測機器の校正等を行
うことができるようになっている。As shown in FIG. 11, the dumbbell gauge has a structure in which a first spherical body 31 and a second spherical body 32 which are formed in a precise spherical shape are connected by a rod 33, and the center O1 of the first spherical body 31 and the second spherical body 32 are connected to each other. The length L of the center O2 of the sphere 32 is accurately priced by comparative measurement with a gauge block which is a national standard, and is commercially available. When using this dumbbell gauge with a normal length gauge, as shown in FIG. 11, the probe 34 of the CMM is brought into contact with four points on the equator of the sphere and one point of the pole to make a total of five points. The center position of each sphere obtained by geometrically calculating the center position of the sphere from
By calculating the length between the coordinates of 1 and O2, the length can be obtained, and the measuring instrument can be calibrated by using this length as a reference length.
【００２０】本発明においてはこのようなダンベルゲー
ジの長さの異なるものを複数個用いるものである。この
ダンベルゲージを固定するに際し、図１の平面図及び図
２の側面図に示すように平面視で台形の平板状台座１を
用い、図２の断面図に示すように台座１の表面２に対し
て底縁３に平行な図中５個のＶ字状溝４を形成してい
る。この各Ｖ字状溝４に前記のようなダンベルゲージの
ロッド部分を載置する。各Ｖ字状溝４に載置するダンベ
ルゲージのロッドの長さは、少なくとも各Ｖ字状溝４よ
り長いものが選択され、各ダンベルゲージのロッド端部
に設けた球体が台座１の両傾斜側縁５の外側に位置する
ようなものが選択される。但し、各ロッドの長さは必ず
しもこの台座１の傾斜側縁５と同じ割合で傾斜する必要
はなく、任意の長さの異なるものを選択することができ
る。なお、台座１のＶ字状溝４の中心位置にマーク１７
を付与し、このマークとダンベルゲージのロッドに設け
た目盛り２１とを合わせることによりダンベルゲージを
所定の状態で台座１に固定することが容易にできるよう
になる。In the present invention, a plurality of such dumbbell gauges having different lengths are used. When fixing this dumbbell gauge, a flat plate base 1 having a trapezoidal shape in plan view is used as shown in the plan view of FIG. 1 and the side view of FIG. 2, and is attached to the surface 2 of the base 1 as shown in the sectional view of FIG. On the other hand, five V-shaped grooves 4 parallel to the bottom edge 3 are formed. The rod portion of the dumbbell gauge as described above is placed in each V-shaped groove 4. The length of the rod of the dumbbell gauge to be placed in each V-shaped groove 4 is selected to be at least longer than that of each V-shaped groove 4, and the spherical body provided at the rod end of each dumbbell gauge has both inclinations of the pedestal 1. Those located outside the side edge 5 are selected. However, the length of each rod does not necessarily have to be inclined at the same rate as the inclined side edge 5 of the pedestal 1, and rods having different arbitrary lengths can be selected. The mark 17 is placed at the center of the V-shaped groove 4 of the pedestal 1.
By adding this mark and the mark 21 to the scale 21 provided on the rod of the dumbbell gauge, the dumbbell gauge can be easily fixed to the pedestal 1 in a predetermined state.
【００２１】台座１のＶ字状溝４の深さは、図示実施例
においてはその中に載置する各ダンベルゲージのロッド
の上縁が台座１の表面２よりも突出するように設定さ
れ、それにより台座１の表面２から当て板６を当てて固
定できるようにしている。但し、図示実施例以外の各種
他の固定手段を用いる場合には、ロッドが溝内に嵌入し
ていてもこれを固定することができる。In the illustrated embodiment, the depth of the V-shaped groove 4 of the pedestal 1 is set so that the upper edge of the rod of each dumbbell gauge to be mounted therein projects beyond the surface 2 of the pedestal 1. Thereby, the backing plate 6 can be pressed from the surface 2 of the pedestal 1 to be fixed. However, when various fixing means other than the illustrated embodiment are used, even if the rod is fitted in the groove, it can be fixed.
【００２２】図１中左右２本の当て板６は、図示実施例
においては台座１の表面２から突出する埋込ボルト７と
それに螺合する押圧ねじ８により支持されており、各Ｖ
字状溝４内にダンベルゲージのロッドを載置した後に、
当て板６に形成した貫通孔に埋込ボルト７を貫通させ、
埋め込みボルト７の上端部側から押圧ねじ８をねじ込
み、当て板６の下側表面で各ロッドの上縁を押さえるこ
とによりダンベルゲージが溝内で移動しないように、特
に後述するようにこの組み合わせゲージを立てて使用す
るとき、あるいは表裏反転させて使用するときもＶ字状
溝４からダンベルゲージが落下しないようにしている。In the illustrated embodiment, the two left and right contact plates 6 in FIG. 1 are supported by an embedding bolt 7 projecting from the surface 2 of the base 1 and a pressing screw 8 screwed thereto, and each V
After placing the dumbbell gauge rod in the groove 4,
Insert the embedded bolt 7 through the through hole formed in the backing plate 6,
To prevent the dumbbell gauge from moving in the groove by screwing the pressing screw 8 from the upper end side of the embedded bolt 7 and pressing the upper edge of each rod with the lower surface of the contact plate 6, this combination gauge is described below. The dumbbell gauge is prevented from dropping from the V-shaped groove 4 even when it is used upright or when it is turned upside down.
【００２３】なお、図示実施例においては２枚の当て板
６を両端側に配置した各々２本の埋込ボルト７により固
定する例を示しているが、例えば各Ｖ字状溝４間に全て
埋込ロッドを設け、各ダンベルゲージを均一に押圧する
ようにすることもできる。また、ダンベルゲージを押さ
える手段として上記実施例のような長い当て板を用いる
ことなく、各ダンベルゲージに対して左右を個々に押さ
える当て板を用い、あるいは中心部を押さえる当て板等
を用いることもできる。The illustrated embodiment shows an example in which two contact plates 6 are fixed by two embedding bolts 7 arranged at both ends, but, for example, all of the V-shaped grooves 4 are fixed between them. It is also possible to provide an embedded rod and press each dumbbell gauge uniformly. Further, as a means for holding the dumbbell gauge, it is also possible to use a holding plate which holds the left and right individually for each dumbbell gauge, or a holding plate which holds the central portion, without using the long holding plate as in the above embodiment. it can.
【００２４】更に例えば図４に示すように、台座１の側
縁に沿って永久磁石２２を設け、それにより磁性体から
なるダンベルゲージのロッドをＶ字状溝に吸着保持し、
あるいはこれを台座から引き離すことができるようにし
ても良い。なお、この永久磁石の代わりに例えば空気に
よる吸引手段を設ける等、種々の公知の固定手段を適用
することができる。Further, as shown in FIG. 4, for example, a permanent magnet 22 is provided along the side edge of the pedestal 1, whereby a rod of a dumbbell gauge made of a magnetic material is attracted and held in the V-shaped groove,
Alternatively, it may be detachable from the pedestal. It should be noted that various known fixing means such as a suction means using air may be used instead of the permanent magnet.
【００２５】また、台座１の表面２には図中３個の突起
部１６を設けており、この突起の高さは図１（ｂ）に示
すようにダンベルゲージの球体、及び埋め込みボルト７
のいずれよりも高く、かつ同一高さで頂面を平面に形成
している。それにより図２に示すように、（ａ）の台座
１の表面２を上にして配置した状態と、同図（ｂ）に示
すようにこれを同一位置で反転して突起の１６の平面基
準用頂面で全体を支持し、この反転状態で同様な計測を
行いデータ処理した後ゲージの直角度、真直度と測定器
のそれとを分離でき、これらを同時に求めることができ
るようにしている。The surface 2 of the pedestal 1 is provided with three protrusions 16 in the figure. The height of these protrusions is a dumbbell gauge sphere and an embedded bolt 7 as shown in FIG. 1 (b).
Which is higher than any of the above and has the same height, and the top surface is formed into a flat surface. As a result, as shown in FIG. 2, a state in which the surface 2 of the pedestal 1 in (a) is arranged upward and a state in which it is reversed at the same position as shown in FIG. The whole surface is supported by the top surface, and after the same measurement is performed in this inverted state and data processing is performed, the squareness and straightness of the gauge and that of the measuring instrument can be separated, and these can be obtained at the same time.
【００２６】台座１には更に図中３個の径の異なる円形
の孔が形成されており、これを標準円ゲージ１８，１
９．２０として使用することができるようにしている。
このような標準円ゲージを形成することにより台座全体
の重量を小さくすることもできるが、ゲージをＸ−Ｙ、
Ｘ−Ｚ、そしてＹ−Ｚ平面内に定置することによりそれ
ら平面内でのＣＭＭの性能を評価することが可能とな
る。The pedestal 1 is further formed with three circular holes having different diameters in the figure, which are used as standard circular gauges 18, 1.
It can be used as 9.20.
By forming such a standard circular gauge, it is possible to reduce the weight of the pedestal as a whole, but the gauge is XY,
Positioning in the X-Z and Y-Z planes makes it possible to evaluate the CMM's performance in those planes.
【００２７】また、上記実施例において、台座１をその
両側縁が傾斜する平面視で台形状のものを示したが、こ
の台座は例えば図３に示すように平面視で長方形のもの
を用いることができる。なお、同時の実施例においては
異なる長さのダンベルゲージを用い、全てのダンベルゲ
ージの片側の位置を揃えたものを示している。そのほか
図７に示すような片側側縁が直角をなす台形を用いるこ
ともでき、更に図８（ａ）に示すように略菱形のもの、
あるいは（ｂ）に示すように円形のものを用いることが
でき、各台座に固定するダンベルゲージの長さも台座の
側縁に沿った長さとする等、種々の態様とすることもで
きる。また、台座１に形成した標準円ゲージ１８，１
９，２０を用いることにより、Ｘ−Ｙ、Ｘ−Ｚ、Ｙ−Ｚ
平面内でのＣＭＭの精度も調べることもできるようにな
る。Further, in the above embodiment, the pedestal 1 has a trapezoidal shape in plan view in which both side edges are inclined, but this pedestal should be rectangular in plan view as shown in FIG. 3, for example. You can It should be noted that, in the simultaneous examples, dumbbell gauges having different lengths are used and all dumbbell gauges are aligned on one side. In addition, it is also possible to use a trapezoid in which one side edge is a right angle as shown in FIG. 7, and further, as shown in FIG.
Alternatively, as shown in (b), a circular one can be used, and the length of the dumbbell gauge fixed to each pedestal can be various lengths along the side edge of the pedestal. In addition, the standard circular gauges 18, 1 formed on the pedestal 1
By using 9, 20, X-Y, X-Z, Y-Z
It will also be possible to check the accuracy of the CMM in the plane.
【００２８】使用するダンベルゲージは複数であるなら
ば任意の数使用することができ、使用する数に合わせて
台座のＶ字状溝の数を設定し、あるいは多めに形成して
いるＶ字状溝に対して必要な数だけのダンベルゲージを
載置し、固定して使用することができる。また、ダンベ
ルゲージのロッドには等間隔で目盛り２１が付されてい
るので、この目盛りと台座１の表面２に設けたマーク１
７とを任意に合わせて用いることにより、種々の状態で
ダンベルゲージを固定することができ、種々の態様での
多様な校正形態を実現することができる。Any number of dumbbell gauges can be used as long as there are a plurality of dumbbell gauges, and the number of V-shaped grooves of the pedestal is set according to the number used, or a larger number of V-shaped grooves are formed. As many dumbbell gauges as necessary can be placed in the groove and fixed. Further, since the rods of the dumbbell gauge are provided with the scales 21 at equal intervals, the marks 1 and the marks 1 provided on the surface 2 of the pedestal 1 are provided.
It is possible to fix the dumbbell gauge in various states by using 7 and 7 in combination, and to realize various calibration forms in various modes.
【００２９】上記のように、ダンベルゲージを複数個台
座１に固定してなる組み合わせ型校正ゲージの使用に際
しては、ＣＭＭの測定テーブルとしての定盤上に固定治
具を取り付け、その上に台座１を最初図１における台座
１の長手方向中心線ＣがＣＭＭのＸ軸またはＹ軸に平行
になるようにセットする。次いで台座１の底縁３側の第
１ダンベルゲージ１１の両側の球体の中心を、図１１に
示す方法で測定し、その位置を計測する。同様に台座１
の逆側に位置する第５ダンベルゲージ１５の両側の球体
を測定し、それにより第１ダンベルゲージ１１の両端の
球体と第５ダンベルゲージ１５の両端の球体の中心位置
との合計４個の座標点を得ることにより、この組立ゲー
ジの仮想基準平面Ｐを決定する。また、前記第１ダンベ
ルゲージ１１の軸線を基準線Ｄとし、その中間点を原点
Ｏとしてゲージ座標系を設定する。As described above, when the combination type calibration gauge in which a plurality of dumbbell gauges are fixed to the pedestal 1 is used, a fixing jig is attached on the surface plate as a measurement table of the CMM, and the pedestal 1 is mounted on the fixing jig. Is first set so that the longitudinal centerline C of the pedestal 1 in FIG. 1 is parallel to the X-axis or Y-axis of the CMM. Next, the centers of the spheres on both sides of the first dumbbell gauge 11 on the bottom edge 3 side of the pedestal 1 are measured by the method shown in FIG. 11 , and the position thereof is measured. Similarly pedestal 1
The spheres on both sides of the fifth dumbbell gauge 15 located on the opposite side of are measured to obtain a total of four coordinates of the spheres at both ends of the first dumbbell gauge 11 and the center positions of the spheres at both ends of the fifth dumbbell gauge 15. By obtaining the points, the virtual reference plane P of this assembly gauge is determined. Further, the axis of the first dumbbell gauge 11 is set as the reference line D, and the intermediate point thereof is set as the origin O to set the gauge coordinate system.
【００３０】このゲージ座標系は、仮想基準平面内で基
準軸の方向をＸ軸、台座の長手方向中心線をＹ軸とした
直角座標系で、ＣＭＭの機械軸方向に設定されている機
械座標系と一対一に対応しているので、以降は各球体中
心の座標値は全てゲージ座標系で取り扱うことができ
る。このような座標設定後、全てのダンベルゲージの球
体の中心位置を例えば第１ダンベルゲージ１１から第５
ダンベルゲージ１５まで図１中の左側球体を順に測定
し、次いで第５ダンベルゲージ１５の右側球体から第１
ダンベルゲージ１１の右側球体まで順にその中心位置を
測定する。次いで第１ダンベルゲージ右側球体から第１
ダンベルゲージ左側球体まで逆方向に同様に測定を行
う。更に、台座１をその支持台と共に１８０度反転さ
せ、その状態で先と同様の測定を行う。This gauge coordinate system is a rectangular coordinate system in which the direction of the reference axis is the X axis and the longitudinal centerline of the pedestal is the Y axis in the virtual reference plane, and the machine coordinate set in the machine axis direction of the CMM. Since there is a one-to-one correspondence with the system, all coordinate values of the center of each sphere can be handled in the gauge coordinate system thereafter. After such coordinates are set, the center positions of the spheres of all dumbbell gauges are set, for example, from the first dumbbell gauge 11 to the fifth dumbbell gauge 11.
1 is measured in order up to the dumbbell gauge 15, and then the right sphere of the fifth dumbbell gauge 15 is measured first.
The center position of the dumbbell gauge 11 is sequentially measured up to the right sphere. Then from the first dumbbell gauge right sphere to the first
Do the same in the opposite direction to the left sphere of the dumbbell gauge . Furthermore, the base 1 the support base and co 180 degrees being inverted is <br/>, perform measurements similar to the above in that state.
【００３１】このようにして測定される各ダンベルゲー
ジの両球体の中心間距離と、予め得られているこのダン
ベルゲージの公称長さと比較することにより、ダンベル
ゲージ中心軸方向のＣＭＭの目盛りの校正を行うことが
できる。このとき、国家標準としてのブロックゲージと
同様にその値が補償されているダンベルゲージの球体間
距離と実測値とを比較することにより正確な長さ測定誤
差、ＣＭＭの移動特性誤差の評価を行うことができる。
また、このダンベルゲージと台座とを組み組み合わせた
状態で、特に精度の高い測定器により各ダンベルゲージ
間の各球体の中心位置の値を得ている場合には、そのデ
ータに基づいたダンベルゲージ中心軸方向と直行するCM
M測定軸の誤差評価も行うことがことができる。By comparing the distance between the centers of both spheres of each dumbbell gauge thus measured with the previously obtained nominal length of this dumbbell gauge, the dumbbell
It is possible to calibrate the CMM scale in the gauge central axis direction . At this time, similar to the block gauge as the national standard, the distance between the spheres of the dumbbell gauge whose value is compensated is compared with the measured value to accurately evaluate the length measurement error and the CMM movement characteristic error. be able to.
Further, in <br/> state that combines set a dumbbell gauge and the base, especially when to obtain the value of the center position of the spherical bodies between the dumbbell gauge by accurate measuring instrument to the data CM that is orthogonal to the central axis direction of the dumbbell gauge based on
It is also possible to evaluate the error of the M measurement axis .
【００３２】上記のように台座１をＣＭＭの測定テーブ
ル上に定置してセットした状態において、これを９０度
回転させて同様の測定を行い、更にそれらの測定が終了
した後、台座１を表裏反転させ同様な測定を行う。台座
１の底縁３を下にして測定テーブル上に立てて固定し、
同様の測定を繰り返し、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向の目盛りの校
正、各軸の真直度の評価を行うことができる。また、図
２（ｂ）に示すように台座の表裏を反転させて同一場所
に固定し、この状態でも更に同様の計測をすることによ
り、表裏のデータから反転法により真直度を正確に測定
することができる。なお、台座に形成した標準円ゲージ
１８，１９，２０を用いてＸ−Ｙ、Ｘ−Ｚ，Ｙ−Ｚ平面
内のＣＭＭ精度校正を行わせることもできる。[0032] In a state of being set by placing the base 1 on the CMM measuring table, as described above, this was subject to similar measurement is rotated 90 degrees, further after the completion of these measurements, the front and rear pedestals 1 Invert and perform the same measurement. Stand on the measurement table with the bottom edge 3 of the pedestal 1 facing down and fix it
The same measurement can be repeated to calibrate the scales in the X-, Y-, and Z-axis directions and evaluate the straightness of each axis. Also, as shown in FIG. 2B, the pedestal can be turned upside down and fixed in the same place, and the same measurement can be performed in this state .
Therefore, the straightness can be accurately measured from the front and back data by the inversion method . It is also possible to perform CMM accuracy calibration in the XY, XZ, and YZ planes by using the standard circular gauges 18, 19, 20 formed on the pedestal.
【００３３】また、上記のようなＣＭＭの評価、校正を
行った後には、押圧ねじ８を植込ボルト７から取り外
し、当て板６を植え込みボルト７から抜き出し、自由と
なったダンベルゲージを台座１から取り外すことにより
分解することができ、全体をコンパクトにして収納、保
管することができる。After the evaluation and calibration of the CMM as described above, the pressing screw 8 is removed from the stud 7 and the contact plate 6 is pulled out from the stud 7. It can be disassembled by removing from, and the whole can be made compact and can be stored and stored.
【００３４】[0034]
【発明の効果】上記のように、本願の請求項１に係る発
明においては、その長さの正確度が補償されているゲー
ジであるダンベルゲージを用いるので、従来の高精度の
測定器で測定された校正用ゲージよりも遙かに正確で信
頼性のある校正用ゲージを容易に得ることができる。特
にダンベルゲージは両端に球体を備えており、球体の中
心位置を座標形成、及び座標中の位置データとしてその
まま用いることができ、別途正確な球形に製作された球
体を用意する必要が無く、容易にＣＭＭ用校正ゲージを
得ることができる。As described above, in the invention according to claim 1 of the present application, since the dumbbell gauge, which is a gauge whose length accuracy is compensated, is used, it is possible to measure with a conventional high precision measuring instrument. It is possible to easily obtain a calibration gauge that is much more accurate and reliable than the calibration gauge that has been prepared. In particular, the dumbbell gauge has spheres at both ends, and the center position of the sphere can be used as it is as coordinate formation and position data in the coordinates, and there is no need to prepare a sphere that is manufactured in an accurate spherical shape, and it is easy. A calibration gauge for CMM can be obtained.
【００３５】このゲージにおいては基本的にはダンベル
ゲージ測定によりＣＭＭの各軸スケールの校正を行うも
のであるが、これを種々の形態で反転させる反転法によ
り、各軸の真直度、各軸相互の直角度も評価することが
できる。更に、ダンベルゲージが台座に対して着脱自在
であるので、取り扱いが容易であり、不使用時には両者
を分離して小型化して収納することができるので、収
納、保管、運搬が容易となる。更に台座に形成した標準
円ゲージ１８，１９，２０を用いてＸ−Ｙ、Ｘ−Ｚ、Ｙ
−Ｚ平面内のＣＭＭ精度校正を行わせることもできる。This gauge basically calibrates the scale of each axis of the CMM by dumbbell gauge measurement, but the straightness of each axis and the mutual axis of each axis are calibrated by an inversion method in which this is inverted in various forms. The squareness of can also be evaluated. Further, since the dumbbell gauge is detachable from the pedestal, it is easy to handle, and when not in use, both can be separated and miniaturized for storage, which facilitates storage, storage, and transportation. Further, using standard circular gauges 18, 19, 20 formed on the pedestal, X-Y, X-Z, Y
It is also possible to perform CMM accuracy calibration in the -Z plane.
【００３６】請求項２に係る発明は、平面視で台形また
は三角形の台座にダンベルゲージのロッドを取り付ける
ので、長さの異なるダンベルゲージを台座に容易に、且
つ確実に取り付けることができる。また、台座の表面の
溝の中にダンベルゲージのロッドを取り付けることによ
り、容易にダンベルゲージを台座の所定位置に取り付け
ることができる。According to the second aspect of the present invention, since the rod of the dumbbell gauge is attached to the pedestal having a trapezoidal shape or a triangular shape in plan view, the dumbbell gauges having different lengths can be easily and surely attached to the pedestal. Further, by mounting the rod of the dumbbell gauge in the groove on the surface of the pedestal, the dumbbell gauge can be easily attached at a predetermined position on the pedestal.
【００３７】請求項３に係る発明は、ダンベルゲージを
当て板により台座に押圧し着脱自在に固定したので、ダ
ンベルゲージの着脱が容易となり、取り扱いの容易なも
のとすることができる。In the invention according to claim 3, since the dumbbell gauge is pressed against the pedestal by the contact plate to be detachably fixed, the dumbbell gauge can be easily attached and detached and can be easily handled.
【００３８】請求項４に係る発明は、台座にはこの台座
を直立させることができる底縁を備えているので、特別
の器具がなくてもこのゲージを容易に立てることがで
き、異なったダンベルゲージの球体中心間距離を測定す
ることによって、ダンベルゲージ軸方向のZ軸高さの異
なった座標軸Ｘ、Ｙ軸方向の長さの校正、軸の真直度の
校正を容易に行うことが可能となる。更に、保持ジグを
用いて台座１を左右どちらかに回転させこれまでの手順
と同様な測定を行うことにより、Z軸の長さの校正と真
直度の校正ができる。 In the invention according to claim 4, since the pedestal is provided with the bottom edge capable of erecting the pedestal, the gauge can be easily erected without any special equipment, and different dumbbells are provided. Measure the distance between the sphere centers of the gauge
The height of the Z-axis in the axial direction of the dumbbell gauge.
Calibration of the length in the X and Y axis directions ,
It becomes possible to easily calibrate . In addition, hold jig
Rotate the pedestal 1 to the left or right using the procedure so far
Perform Z-axis length calibration and true
Direct calibration is possible.
【００３９】請求項５に係る発明は、前記台座には、ダ
ンベルゲージを吸着固定する磁気固定手段を設けている
ので、ダンベルゲージの台座への固定、取り外しが容易
となり、校正作業を容易に行うことができるようにな
る。In the invention according to claim 5, since the base is provided with magnetic fixing means for adsorbing and fixing the dumbbell gauge, the dumbbell gauge can be easily fixed to and removed from the base, and calibration work can be performed easily. Will be able to.
【００４０】請求項６に係る発明は、前記台座には、ダ
ンベルケージを吸着固定する空気吸引固定手段を設けて
いるので、上記と同様に、ダンベルゲージの台座への固
定、取り外しが容易となり、校正作業を容易に行うこと
ができるようになる。According to the sixth aspect of the present invention, since the pedestal is provided with the air suction fixing means for adsorbing and fixing the dumbbell cage, the dumbbell gauge can be easily fixed to and removed from the pedestal in the same manner as described above. Calibration work can be easily performed.
【００４１】また、請求項７に係る発明は、前記台座に
は、ダンベルゲージ固定側表面から突出する複数の突起
を設け、該突起により表裏反転して支持可能としている
ので、ゲージの表裏反転によっても反転法により真直度
の校正を行うことができ、正確な校正を行うことが可能
となる。Further, in the invention according to claim 7, since the pedestal is provided with a plurality of protrusions protruding from the surface of the dumbbell gauge fixed side, and the protrusions can be turned upside down and supported, the gauge can be turned upside down. Also, the straightness can be calibrated by the inversion method, and accurate calibration can be performed.
【００４２】また、請求項８に係る発明は、ダンベルゲ
ージのロッドには目盛りを付し、台座表面には目印を付
与したので、ダンベルゲージの目盛りと台座の目印を合
わせることによりダンベルゲージを台座に対して所定の
位置に容易に固定することができる。Further, in the invention according to claim 8, since the rod of the dumbbell gauge is graduated and the pedestal surface is marked, the dumbbell gauge is pedestal by aligning the graduation of the dumbbell gauge with the marking of the pedestal. Can be easily fixed in place with respect to.
【図１】本発明による組み合わせ型校正用ゲージの実施
例を示す図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ方向の側面図である。1A and 1B are views showing an embodiment of a combination type calibration gauge according to the present invention, in which FIG. 1A is a plan view thereof, and FIG. 1B is a side view in the direction AA of FIG.
【図２】同実施例の断面図であり、（ａ）は図１におけ
るＢ−Ｂ方向の断面図、（ｂ）は表裏反転させた状態の
断面図である。2A and 2B are sectional views of the embodiment, FIG. 2A is a sectional view taken along line BB in FIG. 1, and FIG.
【図３】本発明において台座の平面形状を長方形とし、
異なった長さのダンベルゲージを片側を揃えて固定した
実施例であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその正面
図である。FIG. 3 is a plan view of a base according to the present invention, which has a rectangular shape;
It is an embodiment in which dumbbell gauges having different lengths are aligned and fixed on one side, (a) is a plan view thereof, and (b) is a front view thereof.
【図４】ダンベルゲージを永久磁石により台座に固定し
たものを示し（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図
である。4A and 4B show a dumbbell gauge fixed to a pedestal by a permanent magnet, and FIG. 4A is a plan view thereof and FIG. 4B is a side view thereof.
【図５】平面視長方形の台座に同じ長さのダンベルゲー
ジを固定した例を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing an example in which dumbbell gauges having the same length are fixed to a pedestal having a rectangular shape in plan view.
【図６】平面視長方形の台座に異なった長さのダンベル
ゲージを固定した例を示す平面図であり（ａ）と（ｂ）
はその長さの順序を互いに逆にした状態を示す平面図で
ある。FIG. 6 is a plan view showing an example in which dumbbell gauges having different lengths are fixed to a pedestal having a rectangular shape in plan view (a) and (b).
[Fig. 3] is a plan view showing a state in which the order of the lengths is reversed.
【図７】平面視で片側側縁が直角をなす台形の台座を用
いると共に異なった長さのダンベルゲージを固定した例
を示し、（ａ）と（ｂ）は台座形状の異なるものを示す
平面図である。FIG. 7 shows an example in which a trapezoidal pedestal whose one side edge is a right angle in plan view is used and dumbbell gauges of different lengths are fixed, and (a) and (b) are planes showing different pedestal shapes. It is a figure.
【図８】台座を種々の形状とする実施例の平面図であ
り、（ａ）は略菱形の台座、（ｂ）は円形の台座とした
例を示す。FIG. 8 is a plan view of an embodiment in which the pedestal has various shapes. FIG. 8A shows an example of a substantially rhombic pedestal, and FIG.
【図９】従来のＣＭＭ校正用ゲージの例を示す斜視図で
ある。FIG. 9 is a perspective view showing an example of a conventional CMM calibration gauge.
【図１０】先に提案したブロックゲージと球体を用いた
ＣＭＭ校正用ゲージの実施例を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing an embodiment of a CMM calibration gauge using the previously proposed block gauge and a sphere.
【図１１】従来のダンベルゲージとその球体の測定形態
を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing a conventional dumbbell gauge and a measurement form of a sphere thereof .
１ 台座 ２ 表面 ３ 底縁 ４ Ｖ字状溝 ６ 当て板 ７ 埋込ボルト ８ 押圧ねじ １１〜１５ ダンベルゲージ 1 pedestal 2 surface 3 bottom edge 4 V-shaped groove 6 patch 7 Embedded bolt 8 Press screw 11-15 Dumbbell gauge
Claims (8)
複数の標準円ゲージを有する台座に着脱自在に取り付け
てなることを特徴とする組み合わせ型校正用ゲージ。1. A combination-type calibration gauge, wherein a plurality of dumbbell gauges having different lengths are detachably attached to a pedestal having a plurality of standard circular gauges.
に設けた溝にダンベルゲージのロッドを取り付けた請求
項１記載の組み合わせ型校正用ゲージ。2. The combination type calibration gauge according to claim 1, wherein a dumbbell gauge rod is attached to a groove provided on the surface of a trapezoidal or rectangular pedestal in a plan view.
に押圧し着脱自在に固定した請求項１記載の組み合わせ
型校正用ゲージ。3. The combination type calibration gauge according to claim 1, wherein the dumbbell gauge is detachably fixed by pressing it against a pedestal with a contact plate.
とができる底縁を備えた請求項１記載の組み合わせ型校
正用ゲージ。4. The combination type calibration gauge according to claim 1, wherein the pedestal is provided with a bottom edge that allows the pedestal to stand upright.
定する磁気固定手段を設けた請求項１記載の組み合わせ
型校正用ゲージ。5. The combination type calibration gauge according to claim 1, wherein the pedestal is provided with magnetic fixing means for adsorbing and fixing a dumbbell gauge.
定する空気吸引固定手段を設けた請求項１記載の組み合
わせ型校正用ゲージ。6. The combination type calibration gauge according to claim 1, wherein the pedestal is provided with air suction fixing means for sucking and fixing a dumbbell cage.
面から突出する複数の突起を設け、該突起により表裏反
転して支持可能とした請求項１記載の組み合わせ型校正
用ゲージ。7. The combination type calibration gauge according to claim 1, wherein the pedestal is provided with a plurality of protrusions protruding from the surface of the dumbbell gauge fixed side, and the protrusions can be turned upside down to be supported.
し、台座表面には目印を付与した請求項１記載の組み合
わせ型校正用ゲージ。8. The combination type calibration gauge according to claim 1, wherein the rod of the dumbbell gauge is provided with a scale and the surface of the pedestal is provided with a mark.
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