JP4783056B2 - Probe approach direction setting method, shape measuring device program, and storage medium - Google Patents
Probe approach direction setting method, shape measuring device program, and storage medium Download PDFInfo
- Publication number
- JP4783056B2 JP4783056B2 JP2005136222A JP2005136222A JP4783056B2 JP 4783056 B2 JP4783056 B2 JP 4783056B2 JP 2005136222 A JP2005136222 A JP 2005136222A JP 2005136222 A JP2005136222 A JP 2005136222A JP 4783056 B2 JP4783056 B2 JP 4783056B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- probe
- contact
- approach direction
- shaft portion
- probe shaft
- 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 - Fee Related
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims description 181
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 29
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 97
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 50
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Description
本発明は、プローブのアプローチ方向設定方法、形状測定装置プログラム及び記憶媒体
に関する。具体的には、被測定物表面を検出するプローブの接触部を被測定物表面に適切にアプローチさせるためのアプローチ方向を設定する方法等に関する。
The present invention relates to a probe approach direction setting method, a shape measuring apparatus program, and a storage medium. Specifically, the present invention relates to a method for setting an approach direction for appropriately approaching a contact portion of a probe for detecting the surface of the object to be measured.
被測定物の形状や寸法を測定する測定機として三次元測定機、表面性状測定機、***測定機等が知られている。このような測定機は、被測定物表面に当接して被測定物表面を検出するプローブを備える(例えば、特許文献1、2)。
図12は、従来の一般的なプローブを示す図である。
従来のプローブ22は、図12に示されるように、プローブ軸部23と、このプローブ軸部23の先端に設けられた球状の接触部24と、を有する。そして、被測定物表面Sの測定にあたっては、接触部24を被測定物表面Sに当接させるようにプローブ22を移動させていき、接触部24が被測定物表面Sに当接した際の座標を所定の検出手段により検出する。すると、被測定物表面Sの位置が検出され、複数の測定点で被測定物表面Sの位置を検出することにより被測定物の表面形状あるいは寸法が測定される。
Known as measuring instruments for measuring the shape and dimensions of an object to be measured are a three-dimensional measuring instrument, a surface texture measuring instrument, a small hole measuring instrument, and the like. Such a measuring machine includes a probe that contacts the surface of the object to be measured and detects the surface of the object to be measured (for example,
FIG. 12 is a diagram showing a conventional general probe.
As shown in FIG. 12, the
従来のプローブ22は、接触部24が球状であるので、あらゆる方向から被測定物表面Sに接触しても適切に被測定物表面Sを検出することが可能となっている。しかしながら、例えば、図13に示されるように、奥側が逆テーパによって拡径する小孔30の形状を測定対象とする場合、接触部24が球状のプローブ22では対応できないという問題が生じる。すなわち、前記小孔30の形状を測定しようとした場合、接触部24が測定点に達する前にプローブ軸部23が小孔30の内壁に接触してしまう。その一方、接触部24を小孔30内に挿入するためには、接触部24の径を小孔30の入口径未満とする必要があるので、単純に接触部24の径を大きくするわけにもいかない。
Since the
そこで、このような小孔30の形状を測定する場合には、図14に示されるように、接触部240の形状をプローブ軸部230から突出する嘴形状とする。すると、図15に示されるように、プローブ軸部230が小孔30の内壁に当接することなく小孔30の奥側に接触部24を当接させることができるので、小孔30の形状を測定することができる。
Therefore, when measuring the shape of such a
上記のように、プローブ軸部230から嘴形状に突出した接触部240を有するプローブ220を用いることにより小孔30の形状を測定でき、球状の接触部24では測定できない形状を測定することができる。
As described above, the shape of the
ここで、被測定物表面Sを測定するにあたっては、この接触部240を被測定物表面Sの測定点に当接させなければならないが、接触部240はプローブ軸部23から所定の方向にのみ突出している。したがって、接触部240を測定点に当接させるためには、形状測定装置に接触部240が突出している方向をアプローチ方向として設定し、この設定されたアプローチ方向に従ってプローブ220を被測定物表面Sに向けてアプローチさせなければならない。
しかしながら、プローブ220を形状測定装置に取り付けたのちに、嘴型の接触部240をユーザーが目視で確認したうえで、この接触部240が突出している方向をアプローチ方向として手動で正確に設定入力することは非常に困難であり、正確にアプローチ方向を設定できなければ、接触部以外の部分で被測定物表面Sに接触することになるので測定誤差につながる。
Here, when measuring the object surface S to be measured, the
However, after attaching the
本発明の目的は、プローブ軸部の一端から突出する接触部を有するプローブのアプローチ方向を正確に設定できるプローブのアプローチ方向設定方法、および、形状測定装置プログラム及び記憶媒体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a probe approach direction setting method, a shape measuring apparatus program, and a storage medium that can accurately set the approach direction of a probe having a contact portion protruding from one end of a probe shaft portion.
本発明のプローブのアプローチ方向設定方法は、プローブ軸部、および、このプローブ軸部の一端に設けられプローブ軸部に直交する一方向に向けて所定長さで突出する接触部を有するプローブを用いて被測定物表面を測定するにあたり、前記接触部が前記被測定物表面の測定点に当接する方向であるアプローチ方向を設定するプローブのアプローチ方向設定方法であって、前記接触部の向きを固定した状態で前記プローブ軸部の一端を真円の輪郭である基準球の赤道部分に複数点で当接させながら前記基準球の一周分にわたって前記プローブを移動させる真円測定工程と、前記真円測定工程において前記プローブ軸部の一端が前記基準球の輪郭に当接した際のプローブ軸部の位置をプローブ軸部に直交する面内で検出する検出工程と、前記検出工程にて検出された検出データと前記基準球の赤道部分の真円とが最もずれた方向を前記アプローチ方向として設定するアプローチ方向設定工程と、を備えることを特徴とする。 The probe approach direction setting method of the present invention uses a probe having a probe shaft portion and a contact portion that is provided at one end of the probe shaft portion and projects in a direction perpendicular to the probe shaft portion with a predetermined length. A probe approach direction setting method for setting an approach direction, which is a direction in which the contact portion is in contact with a measurement point on the surface of the measurement object when measuring the surface of the measurement object, and fixing the direction of the contact portion A true circle measuring step of moving the probe over one round of the reference sphere while bringing one end of the probe shaft portion into contact with the equator portion of the reference sphere, which is the outline of a perfect circle, at a plurality of points in a state where a detection step of detecting in a plane perpendicular to the probe shaft the position of the probe shaft when the one end of the probe shaft portion is in contact with the contour of the reference sphere in the measuring step, wherein And approach direction setting step is detected by out process was the detection data and the true circle of the equatorial portion of the reference sphere to set the most deviation direction as the approach direction, characterized in that it comprises a.
この構成において、プローブは、プローブ軸部から一方向に突出した接触部を有しているので、この接触部が測定点に当接する方向であるアプローチ方向でプローブを被測定物に当接させなければならない。そこで、このアプローチ方向を設定する。アプローチ方向を設定するにあたっては、まず、真円測定工程において、輪郭が真円である基準球の赤道部分の一周分を複数点で測定する。このとき、プローブの向きは固定し、すなわち、接触部の向きは一定に固定したままで、プローブを基準球の赤道部分に当接させていく。すると、プローブ軸部から突出した接触部が基準球に当接する場合もあれば、プローブ軸部において接触部が設けられた側の反対である背面で基準球に当接する場合もあり、プローブ軸部の側面で基準球に当接する場合もある。このように、プローブが基準球に当接したときのプローブ軸部の位置を検出していく(検出工程)。すると、基準球に対してプローブの接触部で当接した場合とプローブ軸部が当接した場合等でプローブ軸部と基準球とのギャップが異なってくるので、検出データとしては、基準球の赤道部分の真円からずれた楕円状のデータが得られることになる。そこで、この検出データが真円からずれたずれ量に基づいて接触部が設けられている方向を算出し、アプローチ方向として設定する(アプローチ方向設定工程)。 In this configuration, since the probe has a contact portion protruding in one direction from the probe shaft portion, the probe must be brought into contact with the object to be measured in the approach direction in which the contact portion is in contact with the measurement point. I must. Therefore, this approach direction is set. In setting the approach direction, first, in the perfect circle measurement step, one round of the equator portion of the reference sphere whose contour is a perfect circle is measured at a plurality of points. At this time, the direction of the probe is fixed, that is, the probe is brought into contact with the equator portion of the reference sphere while the direction of the contact portion is fixed. Then, the contact portion protruding from the probe shaft portion may contact the reference sphere , or the probe shaft portion may contact the reference sphere on the back surface opposite to the side where the contact portion is provided. In some cases, the side faces a reference sphere . Thus, the position of the probe shaft when the probe abuts on the reference sphere is detected (detection step). Then, since when in contact with the contact portion of the probe and the probe shaft portion with respect to the reference sphere varies the gap between the probe shaft and the reference sphere in such a case in contact with, the detection data of the reference sphere Elliptical data deviating from the perfect circle of the equator part is obtained. Therefore, the direction in which the contact portion is provided is calculated based on the amount of deviation of the detected data from the perfect circle and set as the approach direction (approach direction setting step).
このような構成によれば、一方向にのみ接触部が設けられているプローブの接触部の方向を求めてアプローチ方向として設定できるので、プローブをこのアプローチ方向に向けた状態でプローブを被測定物の測定点に移動させることにより、接触部を被測定物表面の測定点に当接させることができる。
ここで、プローブが非常に微細である場合には、接触部がどの方向であるかを肉眼で確認することは困難であり、その接触部が設けられている方向を正確に手動で設定入力することは不可能である。
この点、本発明では基準球を測定した結果に基づいてアプローチ方向が設定されるので、たとえ肉眼では正確に視認できない微細なプローブであってもアプローチ方向として正確な方向を設定することができる。
また、アプローチ方向を設定するにあたっては、プローブの向きを固定した状態で基準球を測定するだけであるので、非常に簡便である。
According to such a configuration, since the direction of the contact portion of the probe provided with the contact portion only in one direction can be obtained and set as the approach direction, the probe is placed in the state in which the probe is directed in the approach direction. By moving to the measurement point, the contact portion can be brought into contact with the measurement point on the surface of the object to be measured.
Here, when the probe is very fine, it is difficult to visually check the direction of the contact portion, and the direction in which the contact portion is provided is set manually and input accurately. It is impossible.
In this respect, in the present invention, the approach direction is set based on the result of measuring the reference sphere. Therefore, even if the probe is a minute probe that cannot be accurately recognized with the naked eye, the correct direction can be set as the approach direction.
Further, in setting the approach direction, it is very simple because only the reference sphere is measured with the probe orientation fixed.
本発明では、前記アプローチ方向設定工程は、前記検出工程にて検出されたプローブ軸部の位置の検出データを楕円とみて、この検出データに楕円をフィッティングする楕円フィッティング工程と、前記楕円フィッティング工程にて前記検出データにフィッティングされた楕円の長軸方向を算出する長軸方向算出工程と、前記長軸方向算出工程にて算出された長軸方向でいずれか一の方向に向かう方向を前記アプローチ方向として選択する長軸方向選択工程と、を備えることが好ましい。 In the present invention, in the approach direction setting step, the detection data of the position of the probe shaft portion detected in the detection step is regarded as an ellipse, and an ellipse fitting step for fitting an ellipse to the detection data , and the ellipse fitting step A long axis direction calculating step of calculating the long axis direction of the ellipse fitted to the detection data, and the approach direction which is a direction toward one of the long axis directions calculated in the long axis direction calculating step It is preferable to comprise a long axis direction selection step to select as.
このような構成において、検出工程ではプローブの向きを固定した状態で基準球を測定することにより基準球の赤道部分の真円からずれた検出データを得ているところ、まず、楕円フィッティング工程では、検出データを楕円とみて、検出データに楕円の式をフィッティングする。そして、長軸方向算出工程では、楕円の長軸方向を算出する。ここで、楕円の長軸方向は、検出データが基準球の真円から最もずれた方向であり、このずれは、一方側においてプローブが接触部の先端で基準球に当接し、その反対側においてプローブ軸部の背面で基準球に当接したことによって生じる。つまり、算出された長軸方向うちのいずれかに向かう方向は接触部が設けられている方向であり、すなわち、アプローチ方向である。そこで、長軸方向選択工程では、算出された長軸方向でいずれか一の方向に向かう方向を接触部が設けられている方向であるアプローチ方向として選択する。 In such a configuration, in the detection process, detection data deviated from the perfect circle of the equator portion of the reference sphere by measuring the reference sphere with the probe orientation fixed, first, in the ellipse fitting process, The detection data is regarded as an ellipse, and an ellipse equation is fitted to the detection data. In the major axis direction calculating step, the major axis direction of the ellipse is calculated. Here, the major axis direction of the ellipse is the direction in which the detection data is most deviated from the perfect circle of the reference sphere , and this deviation is caused by the probe contacting the reference sphere at the tip of the contact portion on one side and on the opposite side. This is caused by contact with the reference sphere on the back surface of the probe shaft. That is, the direction toward one of the calculated major axis directions is the direction in which the contact portion is provided, that is, the approach direction. Therefore, in the major axis direction selection step, a direction toward one of the calculated major axis directions is selected as an approach direction that is a direction in which the contact portion is provided.
このような構成によれば、検出データを楕円として楕円の式をフィッティングしたうえでこの楕円の長軸を算出するので、検出データにおいて基準中の真円からのずれが一番大きくなっている方向、つまり、接触部で基準球に当接した方向を正確に求めることができる。よって、プローブが微細であって接触部が設けられている方向が肉眼では正しく認識できない場合でも、楕円の長軸方向に基づいて接触部が設けられている方向を極めて正確に求めることができる。
なお、長軸方向選択工程において、楕円の長軸方向のどちらの方向をアプローチ方向とするかの選択には、後述する内接円算出工程、表示工程あるいは概略方向設定工程を利用する。
According to such a configuration, the ellipse equation is calculated after fitting the ellipse equation using the detection data as an ellipse, and therefore the direction in which the deviation from the perfect circle in the reference is the largest in the detection data. That is, the direction in contact with the reference sphere at the contact portion can be accurately obtained. Therefore, even when the probe is fine and the direction in which the contact portion is provided cannot be recognized correctly with the naked eye, the direction in which the contact portion is provided can be obtained very accurately based on the major axis direction of the ellipse.
In the major axis direction selection step, an inscribed circle calculation step, a display step, or an approximate direction setting step, which will be described later, is used to select which direction in the major axis direction of the ellipse is the approach direction.
本発明では、前記アプローチ方向設定工程は、前記基準球の赤道部分の真円と同じ中心点を有する前記検出データの内接円を算出する内接円算出工程を備え、前記長軸方向選択工程は、前記内接円算出工程にて算出された内接円の中心からみて前記楕円の長軸の端点のうち遠い方から前記内接円の中心点に向かう向きを前記アプローチ方向として選択することが好ましい。 In the present invention, the approach direction setting step includes an inscribed circle calculating step of calculating an inscribed circle of the detection data having the same center point as the perfect circle of the equator portion of the reference sphere, and the major axis direction selecting step Selecting an approach direction from the far end of the major axis of the ellipse to the center point of the inscribed circle as seen from the center of the inscribed circle calculated in the inscribed circle calculating step as the approach direction Is preferred.
このような構成において、内接円算出工程では、検出データの内接円を算出する。
ここで、検出データは、基準球に対してプローブがプローブ軸部の一端で当接するか接触部で当接するかによって基準球の真円からずれているが、検出データの内接円としては、このようなずれにあまり影響されずに、測定対象となった基準球の真円と同じ中心点を有する円になると考えられる。そして、長軸方向選択工程においては、楕円の長軸の端点のうちで遠い方から内接円の中心点に向かう向きをアプローチ方向として選択する。すなわち、内接円の中心点から遠い点は、基準球とプローブ軸部との間に接触部が介在することにより中心点から遠い点(遠点)となっているところ、遠点の位置で接触部の先端が基準球に当接していることになる。そこで、遠点から内接円の中心に向かう方向をアプローチ方向として選択することでアプローチ方向を設定することができる。このような構成によれば、内接円の中心と長軸方向の遠点との関係によってアプローチ方向を自動認識するので、アプローチ方向の設定が簡便かつ正確となる。
In such a configuration, the inscribed circle of the detection data is calculated in the inscribed circle calculating step.
Here, the detection data has deviated from the true circle of the reference sphere depending probe abuts on whether the contact portion abuts on one end of the probe shaft relative to the reference sphere, as the inscribed circle of the detection data, It is considered that it becomes a circle having the same center point as the perfect circle of the reference sphere to be measured without being greatly affected by such deviation. In the long axis direction selecting step, the direction from the far end of the long axis end points of the ellipse toward the center point of the inscribed circle is selected as the approach direction. That is, the point far from the center point of the inscribed circle is a point far from the center point (far point) due to the contact portion being interposed between the reference sphere and the probe shaft portion. The tip of the contact portion is in contact with the reference sphere . Therefore, the approach direction can be set by selecting the direction from the far point toward the center of the inscribed circle as the approach direction. According to such a configuration, since the approach direction is automatically recognized based on the relationship between the center of the inscribed circle and the long point in the long axis direction, the setting of the approach direction becomes simple and accurate.
本発明では、前記アプローチ方向設定工程は、前記楕円フィッティング工程にて前記検出データにフィッティングされた楕円および前記長軸方向算出工程にて算出された前記長軸方向を表示手段に表示する表示工程を備え、前記長軸方向選択工程では、前記表示手段に表示された前記楕円の形状を視認した際の判断に基づいて前記アプローチ方向が選択されることが好ましい。 In the present invention, the approach direction setting step includes a display step of displaying on the display means the ellipse fitted to the detection data in the ellipse fitting step and the major axis direction calculated in the major axis direction calculation step . In the long axis direction selection step, it is preferable that the approach direction is selected based on a determination when the shape of the ellipse displayed on the display means is visually recognized.
このような構成によれば、表示工程において表示手段に表示された楕円の形状からアプローチ方向を認識するので、例えば、検出データにノイズが多く、検出データに基づく自動認識が困難な場合であっても、オペレーターの判断に基づいて適切にアプローチ方向を設定することができる。 According to such a configuration, since the approach direction is recognized from the shape of the ellipse displayed on the display means in the display step, for example, there is a lot of noise in the detection data, and automatic recognition based on the detection data is difficult. In addition, the approach direction can be appropriately set based on the judgment of the operator.
本発明では、前記アプローチ方向設定工程は、前記真円測定工程で前記接触部の向きを固定した際に前記アプローチ方向が座標系上でプラス方向かマイナス方向かを予め設定する概略方向設定工程を備え、前記長軸方向選択工程は、前記概略方向設定工程にて設定された方向に従って前記長軸方向のいずれか一方を前記アプローチ方向として設定することが好ましい。 In the present invention, the approach direction setting step includes a general direction setting step of setting in advance whether the approach direction is a plus direction or a minus direction on the coordinate system when the orientation of the contact portion is fixed in the perfect circle measurement step. It is preferable that the major axis direction selection step sets one of the major axis directions as the approach direction according to the direction set in the general direction setting step.
このような構成によれば、概略方向設定工程において接触部の向きを予め設定しておくので、検出データにフィッティングされた楕円の長軸方向のうちアプローチ方向を簡単に選択することができる。 According to such a configuration, since the direction of the contact portion is set in advance in the approximate direction setting step, the approach direction can be easily selected from the major axis directions of the ellipse fitted to the detection data.
本発明の形状測定装置は、プローブ軸部、および、このプローブ軸部の一端に設けられプローブ軸部に直交する一方向に向けて所定長さで突出する接触部を有するプローブを備え、前記接触部が被測定物表面に当接した際のプローブ位置に基づいて前記被測定物の表面形状を測定する形状測定装置であって、前記接触部の向きを固定した状態で前記プローブ軸部の一端を真円である基準球の赤道部分の輪郭に複数点で当接させながら前記基準球の一周分にわたって前記プローブを移動させる真円測定手段と、前記プローブ軸部の一端が前記基準球の輪郭に当接した際のプローブ軸部の位置をプローブ軸部に直交する面内で検出する検出手段と、前記検出手段にて検出された検出データと前記基準球の赤道部分の真円とが最もずれた方向を前記アプローチ方向として設定するアプローチ方向設定手段と、を備えることを特徴とする。 The shape measuring device of the present invention includes a probe having a probe shaft portion and a contact portion provided at one end of the probe shaft portion and projecting with a predetermined length in one direction orthogonal to the probe shaft portion. A shape measuring device for measuring a surface shape of the object to be measured based on a probe position when the part comes into contact with the surface of the object to be measured, wherein one end of the probe shaft part is fixed in a state in which the orientation of the contact part is fixed , A perfect circle measuring means for moving the probe over one circumference of the reference sphere while abutting the contour of the equator portion of the reference sphere that is a perfect circle, and one end of the probe shaft portion is the contour of the reference sphere The detection means for detecting the position of the probe shaft portion when abutting on the surface within a plane orthogonal to the probe shaft portion, the detection data detected by the detection means, and the perfect circle of the equator portion of the reference sphere are the most. The direction of deviation And approach direction setting means for setting a approach direction, characterized in that it comprises a.
プローブのアプローチ方向設定プログラムは、プローブ軸部、および、このプローブ軸部の一端に設けられプローブ軸部に直交する一方向に向けて所定長さで突出する接触部を有するプローブを備え、前記接触部が被測定物表面に当接した際のプローブ位置に基づいて前記被測定物の表面形状を測定する形状測定装置にコンピュータを組み込んで、このコンピュータを、前記接触部の向きを固定した状態で前記プローブ軸部の一端を真円である基準球の赤道部分の輪郭に複数点で当接させながら前記基準球の一周分にわたって前記プローブを移動させる真円測定手段と、前記プローブ軸部の一端が前記基準球の輪郭に当接した際のプローブ軸部の位置をプローブ軸部に直交する面内で検出する検出手段と、前記検出手段にて検出された検出データと前記基準球の赤道部分の真円とが最もずれた方向を前記アプローチ方向として設定するアプローチ方向設定手段と、として機能させることを特徴とする。 The probe approach direction setting program includes a probe having a probe shaft portion and a contact portion that is provided at one end of the probe shaft portion and protrudes at a predetermined length in one direction orthogonal to the probe shaft portion. A computer is incorporated in a shape measuring device that measures the surface shape of the object to be measured based on the probe position when the part contacts the surface of the object to be measured, and the computer is in a state where the orientation of the contact part is fixed. A perfect circle measuring means for moving the probe over one circumference of the reference sphere while bringing one end of the probe shaft into contact with the contour of the equator portion of the reference sphere that is a perfect circle, and one end of the probe shaft detection de but detected by the detecting means and the detection means for detecting the position of the probe shaft when in contact with the contour of the reference sphere in a plane perpendicular to the probe shaft Characterized in that to function data and the circularity and the most deviated direction of the equatorial portion of the reference sphere as a approach direction setting means for setting as said approach direction.
本発明の記録媒体は、上記プローブのアプローチ方向設定プログラムを記録したことを特徴とする。 The recording medium of the present invention records the above-described probe approach direction setting program.
このような構成によれば、上記発明と同様の作用効果を奏することができる。 According to such a configuration, the same effects as those of the above-described invention can be achieved.
以下、本発明の実施の形態を図示するとともに図中の各要素に付した符号を参照して説明する。
(第1実施形態)
本発明のプローブのアプローチ方向設定方法に係る第1実施形態について説明する。
まず、プローブのアプローチ方向設定方法について説明する前提として、プローブ220を備えた形状測定装置100の構成について説明する。
図1は、形状測定装置100の構成を示す図である。
形状測定装置100は、三次元測定機200と、手動操作するジョイスティック310を有する操作部300と、三次元測定機200の動作を制御するモーションコントローラ400と、モーションコントローラ400を介して三次元測定機200を動作させるとともに三次元測定機200によって取得した測定データを処理して被測定物Wの寸法や形状などを求めるホストコンピュータ500と、出力手段610と、入力手段620と、を備えている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be illustrated and described with reference to reference numerals attached to respective elements in the drawings.
(First embodiment)
A first embodiment of the probe approach direction setting method of the present invention will be described.
First, as a premise for describing the approach direction setting method of the probe, the configuration of the
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of the
The
三次元測定機200は、被測定物Wの表面Sを検出する加振型接触式センサ210と、この加振型接触式センサ210を三次元的に駆動させる駆動機構260と、被測定物が載置される定盤270と、を備えている。
The three-
図2は、加振型接触式センサ210の構成を示す図である。
加振型接触式センサ210は、プローブ220と、このプローブ220を支持するプローブホルダ250と、このプローブホルダ250に設けられプローブ220を軸方向に振動させる圧電素子251と、この圧電素子251にプローブ220の固有振動数を有する信号(パルスあるいは正弦波信号など)を印加する加振回路252と、プローブ220の振動変化を電圧変化に変換する圧電素子253と、この圧電素子253からの電圧変化を検出して検出信号として出力する検出回路254と、を備える。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the
The
プローブ220は、プローブ軸部230と、プローブ軸部230の一端に設けられた接触部240と、を備えている。
プローブ軸部230の断面形状は円形である。
接触部240は、プローブ軸部230の一端において、プローブ軸部230に直交する一方向へ向けて突出している。
また、接触部240の形状は嘴型であって先端241に行くに従って先き細る先細り形状であり、その先端241は被測定物表面Sと一点で接するとともに接触点を傷つけないように凸形の球面に仕上げられている。
ここで、接触部240の形状は、例えば画像測定機によって測定し、先端241の高さ(Z方向位置)を求めておく。
さらに、被測定物表面Sを測定するにあたっては、接触部240を被測定物表面Sに当接させなければならないところ、形状測定装置100に接触部240が突出している方向であるアプローチ方向を設定しなければならないが、この点については図4のフローチャートを参照して後述する。
The
The cross-sectional shape of the
The
The shape of the
Here, the shape of the
Furthermore, when measuring the workpiece surface S, the
駆動機構260は、定盤270の両側端から定盤270に略垂直方向であるZm方向に高さを有するとともに定盤270の側端に沿ったYm軸方向へスライド可能に設けられた二本のビーム支持体261と、ビーム支持体261の上端に支持されてXm方向に長さを有するビーム262と、ビーム262にXm方向にスライド可能に設けられZm軸方向にガイドを有するコラム263と、コラム263内をZ軸方向にスライド可能に設けられ下端にて加振型接触式センサ210を保持するスピンドル264と、を備えている。そして、ビーム支持体261のYm軸方向移動量、コラム263のXm軸方向移動量、スピンドル264のZm軸方向移動量は所定の駆動センサにより検出される。
The
なお、三次元測定機200の定盤270上には、真球である基準球280が配設されている。
A
モーションコントローラ400は、駆動センサからの検出信号をカウントして加振型接触式センサ210の位置を検出するとともに、ホストコンピュータ500および操作部300からの指令に応じて駆動機構260を駆動制御する。
The
ホストコンピュータ500は、予め設定された測定条件に基づいて三次元測定機200の動作指令を行うととともに、駆動センサによる検出信号に基づいて被測定物表面形状を形状解析する。また、ホストコンピュータ500は、加振型接触式センサ210を被測定物表面Sに向けて移動させる際に、接触部240が被測定物表面Sに当接する方向であるアプローチ方向に加振型接触式センサ210の向きを制御する。
このアプローチ方向はアプローチ方向制御部510に記憶されるところ、アプローチ方向制御部510にアプローチ方向を設定する工程については図4のフローチャートを参照して後述する。
The
The approach direction is stored in the approach
出力手段610としては表示手段およびプリンタが例示され、入力手段620としてはキーボードが例示される。 The output means 610 is exemplified by a display means and a printer, and the input means 620 is exemplified by a keyboard.
このような構成の形状測定装置100によって被測定物表面Sを測定する動作について説明する。
被測定物表面Sを検出するにあたって、加振型接触式センサ210を被測定物表面Sに向けて移動させていく。
ただし、加振型接触式センサ210の向きとしては、接触部240が被測定物表面に当接する向き(アプローチ方向)にしておく。
このとき、接触部240と被測定物表面Sとの位置関係により、図3に示されるような検出信号の変化が生じる。接触部240がフリーの状態(A)から接触部240が被測定物表面に接触を開始し(B)、所定の押込み量dで接触部240が被測定物表面に接触したとき(C)、接触部240の振動が束縛されて、検出信号が予め設定された参照値に達する。
ここで、参照値は、接触部240がフリーの状態(非接触の状態)で検出される検出信号値から接触部240が所定押込み量dで押込まれた際の信号変化分を減じたものとして予め設定されるものである。
An operation for measuring the surface S of the object to be measured by the
In detecting the measurement object surface S, the vibrating
However, the direction of the vibrating
At this time, the detection signal changes as shown in FIG. 3 due to the positional relationship between the
Here, the reference value is obtained by subtracting the signal change when the
検出信号値が参照値となるように接触部240を被測定物表面Sに押し当てて、検出信号が参照値に達したときの加振型接触式センサ210の位置情報を駆動機構260のX、Y、Z軸スライド量からサンプリングする。
このような当接と離接を繰り返して被測定物表面を複数点で測定する。そして、サンプリングされた加振型接触式センサ210の位置情報から被測定物表面Sの形状を知ることができる。
The
Such contact and separation are repeated and the surface of the object to be measured is measured at a plurality of points. Then, it is possible to know the shape of the measurement object surface S from the sampled position information of the vibration
(アプローチ方向設定方法)
次に、接触部240が被測定物表面Sの測定点に当接する方向であるアプローチ方向をアプローチ方向制御部510に設定するアプローチ方向設定方法について図4のフローチャートを参照して説明する。
ここで、図5は、アプローチ方向制御部510の構成を示す図であり、アプローチ方向制御部510は、真円測定部520と、検出データ記憶部530と、アプローチ方向設定部540と、アプローチ方向記憶部550と、を備え、アプローチ方向設定部540は、楕円フィッティング部541と、長軸方向算出部542と、内接円算出部543と、長軸方向選択部544と、を備えている。
(Approach direction setting method)
Next, an approach direction setting method for setting the approach direction, which is the direction in which the
Here, FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the approach
加振型接触式センサ210をスピンドル264の先端に取り付けたのち、加振型接触式センサ210のアプローチ方向をアプローチ方向制御部510に設定記憶させる。
アプローチ方向を設定するにあたっては、まず、ST100において、真円測定工程が真円測定部520によって実行される。
この真円測定工程(ST100)では、図6に示されるように、基準球280の赤道部分である真円の輪郭に加振型接触式センサ210を複数点で接触させていく。
After attaching the
In setting the approach direction, first, in ST100, the true circle measuring step is executed by the true
In this perfect circle measurement step (ST100), as shown in FIG. 6, the
このとき、接触部240の向きは固定しておく。すなわち、基準球280に加振型接触式センサ210を当接させるにあたって、スピンドル264を回転させることなく、駆動機構260のみを駆動させて加振型接触式センサ210を移動させ、プローブ軸部230の一端を基準球280に当接させていく。すると、一方側では接触部240の先端241が基準球280に当接することになるが、その反対側ではプローブ軸部230の背面が基準球280に接することになり、さらに別に位置では、プローブ軸部230の側面が基準球280に当接することになる。
At this time, the orientation of the
そして、加振型接触式センサ210が基準球280に当接してプローブ220の振動が拘束され、検出回路254からの検出信号が所定の参照値になったことが検出回路254にて検出されると、駆動センサによって加振型接触式センサ210の位置が検出される(検出工程ST110)。この検出データは、検出データ記憶部530に記憶されていく。
Then, the
ここで、検出回路254、駆動センサおよび検出データ記憶部530により検出手段が構成される。
Here, the
図7は、このようにして得られた検出データDの一例である。
加振型接触式センサ210の向きを一定にしているので、接触部240で基準球280に接したか、プローブ軸部230で基準球280に接したかによって、基準球280に当接したときのプローブ軸部230の位置が真円からずれる程度が異なる。そのため、検出データDは、基準球280の真円からずれた略楕円状になる。
すなわち、接触部240にて基準球280に当接した場合にそのプローブ軸部230の位置を検出すると、接触部240が基準球280とプローブ軸部230との間に介在する分だけ基準球280からのずれが大きくなる(図7中のA)。その一方、プローブ軸部230で基準球280に接していれば、基準球280からのずれが小さい検出データを得る(図7中のB)。
FIG. 7 is an example of the detection data D obtained in this way.
Since the direction of the
That is, when the position of the
基準球280の周囲にわたって加振型接触式センサ210を当接させて、一周分の測定が終了したところで(ST120:YES)、次に、検出データDと真円とのずれに基づいてアプローチ方向を設定するアプローチ方向設定工程(ST200)がアプローチ方向設定部540により実行される。
When the
アプローチ方向設定工程(ST200)においては、まず、ST210において、楕円フィッティング工程が、楕円フィッティング部541により実行される。
検出工程(ST110)にて得られた検出データDは、加振型接触式センサ210がプローブ軸部230と接触部240とのいずれで基準球280に接したかによって真円からずれた形状となっているところ、楕円フィッティング工程では、この検出データDを楕円と認識して検出データDに楕円Eの式をフィッティングする(図8参照)
In the approach direction setting step (ST200), first, an elliptical fitting step is executed by the elliptical
The detection data D obtained in the detection step (ST110) has a shape deviated from a perfect circle depending on which of the
次に、ST220において、検出データDにフィッティングされた楕円Eの長軸方向Lを算出する長軸方向算出工程が長軸方向算出部542によって実行される。
これにより、楕円フィッティング工程(ST210)にて算出された楕円Eの式から長軸方向Lが算出される。
ここで、楕円Eの長軸方向は、検出データDが真円から最もずれた方向であり、このずれは、一方側において加振型接触式センサ210が接触部240の先端241で基準球280に当接し、その反対側においてプローブ軸部230の背面で基準球280に当接したことによって生じる。つまり、算出された長軸方向Lうちのいずれかに向かう方向は接触部240が設けられている方向であり、すなわち、アプローチ方向である。
Next, in ST220, the long-axis
Thereby, the major axis direction L is calculated from the equation of the ellipse E calculated in the ellipse fitting step (ST210).
Here, the major axis direction of the ellipse E is the direction in which the detection data D is most deviated from the perfect circle, and this deviation is caused by the
次に、ST230において、前記検出データDの内接円Cを算出する内接円算出工程が内接円算出部543により実行され、検出データDの内接円Cが算出される。例えば、図9に示されるように、検出データDの内接円Cが求められ、同時に、内接円Cの中心点Oが算出される。
Next, in ST230, an inscribed circle calculation step for calculating the inscribed circle C of the detection data D is executed by the inscribed
そして、ST240において、長軸方向算出工程(ST220)にて算出された長軸方向のいずれか一方向をアプローチ方向として選択する長軸方向選択工程が長軸方向選択部544にて実行される。
このとき、内接円算出工程(ST230)にて算出された内接円Cの中心からみて楕円Eの長軸Lの端点のうち遠い方(遠点B)から内接円Cの中心Oに向かう向きをアプローチ方向Vとして選択する。
例えば、図9において、長軸方向における楕円上の点として点Tと点Bが存在するところ、内接円Cの中心からみて遠い点Bから中心Oに向かう向きをアプローチ方向Vとして選択する。
In ST240, the long axis
At this time, when viewed from the center of the inscribed circle C calculated in the inscribed circle calculating step (ST230), the far end (far point B) of the end points of the major axis L of the ellipse E is changed to the center O of the inscribed circle C. The direction to go is selected as the approach direction V.
For example, in FIG. 9, where a point T and a point B exist as points on the ellipse in the major axis direction, the direction from the point B far from the center of the inscribed circle C to the center O is selected as the approach direction V.
そして、ST300において、アプローチ方向をアプローチ方向記憶部550に設定記憶する。つまり、加振型接触式センサ210をスピンドル264に取り付けた現状において、接触部240が設けられている方向がアプローチ方向Vであることをアプローチ方向記憶部550に記憶する。
In ST300, the approach direction is set and stored in approach
実際に、加振型接触式センサ210によって被測定物表面Sを検出するにあたっては、まず、被測定物の設計データ等に基づいた被測定物の形状をホストコンピュータ500に設定入力しておく。さらに、この被測定物表面上において所定数の測定点を設定しておく。
そして、この測定点における被測定物表面Sの法線方向を加振型接触式センサ210の移動方向として加振型接触式センサ210を測定点に近づけていく。このとき、スピンドル264を回転させて、接触部240が測定点に向く方向にする。つまり、アプローチ方向Vを測定点に向ける。
このように接触部240が測定点に向く状態になったところで、駆動機構260によって加振型接触式センサ210を測定点に近づけていき、接触部240が当接して振動が拘束されたときの検出信号に基づいて接触部240と被測定物表面との接触を検出して、このときの加振型接触式センサ210の位置を駆動センサによって検出する。このようにして得られた検出データに基づいてホストコンピュータ500により被測定物表面の形状解析が行われる。
さらに、接触部240の形状が正確に分かっている場合には、プローブ軸位置から接触部の分を補正して、被測定物表面の座標を正確に算出してもよい。
Actually, when detecting the surface S of the object to be measured by the vibration
Then, the normal direction of the surface S of the object to be measured at this measurement point is set as the moving direction of the
In this way, when the
Furthermore, when the shape of the
このような構成を備える第1実施形態によれば、次の効果を奏することができる。
(1)上記アプローチ方向設定方法によって一方向にのみ接触部240が設けられている加振型接触式センサ210の接触部240の方向を求めてアプローチ方向Vとして設定できるので、アプローチ方向を測定点に向けた状態で加振型接触式センサ210を被測定物Wの測定点に移動させることにより、接触部240を被測定物表面Sの測定点に当接させることができる。これにより、被測定物表面Sを検出することができる。例えば、従来の球状の接触部240では測定不可能であった小孔の形状なども測定することができる。
According to 1st Embodiment provided with such a structure, there can exist the following effects.
(1) Since the direction of the
(2)プローブ220が非常に微細であって、接触部240がどの方向であるかを肉眼で確認することは困難である場合でも、上記アプローチ方向設定方法では基準球280を測定した結果に基づいてアプローチ方向Vを設定することができるので、アプローチ方向Vとして正確な方向を設定することができる。また、アプローチ方向Vを設定するにあたっては、プローブ220の向きを固定した状態で基準球280を測定するだけであるので(真円測定工程ST100)、非常に簡便である。
(2) Even when the
(3)検出データDを楕円Eとして楕円の式をフィッティングしたうえでこの楕円Eの長軸Lを算出するので(長軸方向算出工程ST220)、検出データDにおいて真円からのずれが一番大きくなっている方向、つまり、接触部240の先端241で基準球280に当接した方向を正確に求めることができる。よって、プローブ220が微細であって接触部240が設けられている方向が肉眼では正しく認識できない場合でも、楕円Eの長軸方向Lに基づいて接触部240が設けられている方向を極めて正確に求めることができる。
(3) Since the ellipse E is fitted with the detection data D as the ellipse E and the major axis L of the ellipse E is calculated (major axis direction calculation step ST220), the deviation from the perfect circle is the most in the detection data D. The direction of increasing, that is, the direction of contact with the
(4)長軸方向算出工程(ST220)において楕円Eの長軸方向Lを算出したのち、さらに、内接円算出工程(ST230)にて算出した内接円Cの中心Oと長軸方向Lの遠点Bとの関係に基づいてアプローチ方向を自動認識するので、接触部240の方向が肉眼では正しく視認できない場合でも、簡便かつ正確にアプローチ方向を設定することができる。
(4) After calculating the long axis direction L of the ellipse E in the long axis direction calculating step (ST220), the center O of the inscribed circle C calculated in the inscribed circle calculating step (ST230) and the long axis direction L are further calculated. Since the approach direction is automatically recognized based on the relationship with the far point B, the approach direction can be set easily and accurately even when the direction of the
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
上記実施形態では、長軸方向算出工程(ST220)にて長軸方向を算出したのち、さらに、内接円算出工程(ST230)で検出データの内接円を算出して、長軸方向Lの端点Bと内接円Cの中心Oとの関係からアプローチ方向Vを自動認識する場合について説明した。この他、例えば、長軸方向算出工程(ST220)にて長軸方向Lを算出したのち、この長軸方向Lのどちら向きがアプローチ方向Vとして設定されるかはオペレーターが判断して選択してもよい。この場合、例えば、楕円フィッティング工程(ST210)にて求められた楕円Eおよび長軸方向算出工程(ST220)にて算出された長軸Lを表示手段に表示したうえで、この表示画面上で楕円の偏心の様子からアプローチ方向をオペレータが選択してもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, The deformation | transformation in the range which can achieve the objective of this invention, improvement, etc. are included in this invention.
In the above embodiment, after calculating the long axis direction in the long axis direction calculating step (ST220), the inscribed circle of the detection data is further calculated in the inscribed circle calculating step (ST230). The case where the approach direction V is automatically recognized from the relationship between the end point B and the center O of the inscribed circle C has been described. In addition, for example, after calculating the long axis direction L in the long axis direction calculating step (ST220), the operator determines and selects which direction of the long axis direction L is set as the approach direction V. Also good. In this case, for example, the ellipse E obtained in the ellipse fitting step (ST210) and the long axis L calculated in the long axis direction calculation step (ST220) are displayed on the display means, and then the ellipse is displayed on the display screen. The operator may select the approach direction from the state of eccentricity.
または、プローブ220の接触部240がどの方向に設けられているかを肉眼で確認できる場合には、予め、接触部240が設けられている方向を凡その範囲で設定しておいてもよい。例えば、接触部240が設けられている方向を座標系上のプラス側あるいはマイナス側のいずれであるかを入力しておく。そして、長軸方向算出工程(ST220)にて算出された長軸方向のうち予め入力された方向をアプローチ方向として設定してもよい。
Alternatively, when the direction in which the
上記実施形態では、真円測定工程(ST100)にて測定する真円としては基準球280の輪郭である場合を例にして説明したが、真円であればよいので、例えば、円柱状であるピンゲージの側面を測定してもよいことはもちろんである。
または、真円に限らず、予め形状が既知である基準物であれば、プローブ220の向きを固定した状態でこの基準物の周囲を測定して、基準物の形状と検出データとのずれに基づいて接触部240の向きを決定してもよい。
In the above embodiment, the case where the perfect circle measured in the true circle measurement step (ST100) is the outline of the
Alternatively, if the reference object is not limited to a perfect circle and has a known shape in advance, the circumference of the reference object is measured in a state where the orientation of the
上記実施形態においては、プローブ軸部230の断面が円形である場合について説明したが、プローブ軸部230の断面形状は円形に限られない。例えば、プローブ軸部230の断面が多角形状、例えば図10に示されるようにプローブ軸部230の断面が四角形であってもよい。この場合、真円測定工程(ST100)においてプローブ220の向きを固定した状態で真円を測定すると、図11に示されるように、図5に示される検出データに比べて肩の部分が出たような形状になるが、この場合でも長軸方向を算出することが可能であるので、アプローチ方向を求めることができる。
Although the case where the cross section of the
上記実施形態では、プローブ220を振動させて、プローブ220が被測定物表面Sに当接したときの検出信号の変化からプローブ220が被測定物表面Sに当接したことを検出する加振型接触式センサ210を例にして説明したが、プローブ220が被測定物表面Sに当接したことを検出する構成としては、上記実施形態に限定されない。
例えば、上記加振型接触式プローブ210で検出信号が参照値になるように接触部240を被測定物表面Sに押し当てながら被測定物表面Sに沿って接触部240を倣い移動させて被測定物表面Sを検出してもよい。
あるいは、プローブをスライド移動可能に保持するとともにプローブの押込量を検出可能な倣いプローブによってタッチトリガ測定してもよく、倣い測定してもよい。
In the above embodiment, the vibration type that detects that the
For example, while the
Alternatively, the touch trigger measurement may be performed by a scanning probe that can hold the probe so as to be slidable and can detect the pressing amount of the probe, or the scanning measurement may be performed.
本発明は、形状測定装置に利用できる。 The present invention can be used for a shape measuring apparatus.
22…プローブ、23…プローブ軸部、24…接触部、30…小孔、100…形状測定装置、200…三次元測定機、210…加振型接触式センサ、220…プローブ、230…プローブ軸部、240…接触部、241…接触部の先端、250…プローブホルダ、251…圧電素子、252…加振回路、253…圧電素子、254…検出回路、260…駆動機構、261…ビーム支持体、262…ビーム、263…コラム、264…スピンドル、270…定盤、280…基準球、300…操作部、310…ジョイスティック、400…モーションコントローラ、500…ホストコンピュータ、510…アプローチ方向制御部、520…真円測定部、530…検出データ記憶部、540…アプローチ方向設定部、541…楕円フィッティング部、542…長軸方向算出部、543…内接円算出部、544…長軸方向選択部、550…アプローチ方向記憶部、610…出力手段、620…入力手段。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記接触部の向きを固定した状態で前記プローブ軸部の一端を真円の輪郭である基準球の赤道部分に複数点で当接させながら前記基準球の一周分にわたって前記プローブを移動させる真円測定工程と、
前記真円測定工程において前記プローブ軸部の一端が前記の輪郭に当接した際のプローブ軸部の位置をプローブ軸部に直交する面内で検出する検出工程と、
前記検出工程にて検出された検出データと前記基準球の赤道部分の真円とが最もずれた方向を前記アプローチ方向として設定するアプローチ方向設定工程と、を備える
ことを特徴とするプローブのアプローチ方向設定方法。 In measuring the surface of the object to be measured using a probe shaft and a probe having a contact portion provided at one end of the probe shaft and projecting in a predetermined direction in a direction orthogonal to the probe shaft, A probe approach direction setting method for setting an approach direction, which is a direction in which a contact portion is in contact with a measurement point on the surface of the object to be measured,
A perfect circle that moves the probe over one circumference of the reference sphere while bringing one end of the probe shaft portion into contact with the equator portion of the reference sphere, which is the outline of a perfect circle, at a plurality of points with the orientation of the contact portion fixed Measuring process;
A detection step of detecting a position of the probe shaft portion in a plane orthogonal to the probe shaft portion when one end of the probe shaft portion contacts the contour in the perfect circle measurement step;
An approach direction setting step of setting, as the approach direction, a direction in which the detection data detected in the detection step and the perfect circle of the equator portion of the reference sphere are most deviated from each other. Setting method.
前記アプローチ方向設定工程は、
前記基準球の赤道の真円と同じ中心点を有する前記検出データの内接円を算出する内接円算出工程と、
前記検出工程にて検出されたプローブ軸部の位置の検出データを楕円とみて、この検出データに楕円の式をフィッティングする楕円フィッティング工程と、
前記楕円フィッティング工程にて前記検出データにフィッティングされた楕円の長軸方向を算出する長軸方向算出工程と、
前記長軸方向算出工程にて算出された長軸方向でいずれか一の方向に向かう方向を前記アプローチ方向として選択する長軸方向選択工程と、を備え、
前記長軸方向選択工程は、前記内接円算出工程にて算出された内接円の中心からみて前記楕円の長軸の端点のうち遠い方から前記内接円の中心点に向かう向きを前記アプローチ方向として選択する
ことを特徴とするプローブのアプローチ方向設定方法。 The approach direction setting method of the probe according to claim 1 ,
The approach direction setting step includes:
An inscribed circle calculating step of calculating an inscribed circle of the detection data having the same center point as the equator perfect circle of the reference sphere ;
The detection data of the position of the probe shaft portion detected in the detection step is regarded as an ellipse, and an ellipse fitting step for fitting an ellipse equation to the detection data;
A long axis direction calculating step of calculating a long axis direction of the ellipse fitted to the detection data in the elliptic fitting step;
A long axis direction selection step of selecting, as the approach direction, a direction toward any one of the long axis directions calculated in the long axis direction calculation step ,
In the long axis direction selection step, the direction from the far end of the long axis of the ellipse toward the center point of the inscribed circle as seen from the center of the inscribed circle calculated in the inscribed circle calculation step is A method for setting the approach direction of the probe, characterized by being selected as the approach direction.
前記アプローチ方向設定工程は、
前記検出工程にて検出されたプローブ軸部の位置の検出データを楕円とみて、この検出データに楕円の式をフィッティングする楕円フィッティング工程と、
前記楕円フィッティング工程にて前記検出データにフィッティングされた楕円の長軸方向を算出する長軸方向算出工程と、
前記長軸方向算出工程にて算出された長軸方向でいずれか一の方向に向かう方向を前記アプローチ方向として選択する長軸方向選択工程と、
前記楕円フィッティング工程にて前記検出データにフィッティングされた楕円および前記長軸方向算出工程にて算出された前記長軸方向を表示手段に表示する表示工程と、を備え、
前記長軸方向選択工程では、前記表示手段に表示された前記楕円の形状を視認した際の判断に基づいて前記アプローチ方向が選択される
ことを特徴とするプローブのアプローチ方向設定方法。 The approach direction setting method of the probe according to claim 1 ,
The approach direction setting step includes:
The detection data of the position of the probe shaft portion detected in the detection step is regarded as an ellipse, and an ellipse fitting step for fitting an ellipse equation to the detection data;
A long axis direction calculating step of calculating a long axis direction of the ellipse fitted to the detection data in the elliptic fitting step;
A long axis direction selection step of selecting a direction toward one of the long axis directions calculated in the long axis direction calculation step as the approach direction;
And a display step of displaying the long axis direction calculated by the ellipse fitting process is fitted to the detection data at the ellipse and the long axis direction calculation step on the display means,
In the long-axis direction selection process, approach direction setting method of the probe, wherein said approach direction based on the determination at the time of viewing the elliptical shape displayed on the display means is selected.
前記アプローチ方向設定工程は、
前記検出工程にて検出されたプローブ軸部の位置の検出データを楕円とみて、この検出データに楕円の式をフィッティングする楕円フィッティング工程と、
前記楕円フィッティング工程にて前記検出データにフィッティングされた楕円の長軸方向を算出する長軸方向算出工程と、
前記長軸方向算出工程にて算出された長軸方向でいずれか一の方向に向かう方向を前記アプローチ方向として選択する長軸方向選択工程と、
前記真円測定工程で前記接触部の向きを固定した際に前記アプローチ方向が座標系上でプラス方向かマイナス方向かを予め設定する概略方向設定工程と、を備え、
前記長軸方向選択工程は、前記概略方向設定工程にて設定された方向に従って前記長軸方向のいずれか一方を前記アプローチ方向として設定する
ことを特徴とするプローブのアプローチ方向設定方法。 The approach direction setting method of the probe according to claim 1 ,
The approach direction setting step includes:
The detection data of the position of the probe shaft portion detected in the detection step is regarded as an ellipse, and an ellipse fitting step for fitting an ellipse equation to the detection data;
A long axis direction calculating step of calculating a long axis direction of the ellipse fitted to the detection data in the elliptic fitting step;
A long axis direction selection step of selecting a direction toward one of the long axis directions calculated in the long axis direction calculation step as the approach direction;
And a schematic direction setting step in which the approach direction is set whether plus direction or minus direction in advance on the coordinate system when fixing the orientation of said contact portion with a true circle measurement step,
The probe approach direction setting method, wherein the major axis direction selecting step sets one of the major axis directions as the approach direction according to the direction set in the approximate direction setting step.
前記接触部の向きを固定した状態で前記プローブ軸部の一端を真円の輪郭である基準球の赤道部分に複数点で当接させながら前記基準球の一周分にわたって前記プローブを移動させる真円測定手段と、
前記プローブ軸部の一端が前記基準球の輪郭に当接した際のプローブ軸部の位置をプローブ軸部に直交する面内で検出する検出手段と、
前記検出手段にて検出された検出データと前記基準球の赤道部分の真円とが最もずれた方向を前記アプローチ方向として設定するアプローチ方向設定手段と、を備える
ことを特徴とする形状測定装置。 And a probe having a probe shaft portion and a contact portion provided at one end of the probe shaft portion and projecting at a predetermined length in one direction orthogonal to the probe shaft portion, and the contact portion contacts the surface of the object to be measured. A shape measuring device for measuring a surface shape of the object to be measured based on a probe position when contacting,
A perfect circle that moves the probe over one circumference of the reference sphere while bringing one end of the probe shaft portion into contact with the equator portion of the reference sphere, which is the outline of a perfect circle, at a plurality of points with the orientation of the contact portion fixed Measuring means;
Detecting means for detecting the position of the probe shaft portion when one end of the probe shaft portion is in contact with the contour of the reference sphere in a plane orthogonal to the probe shaft portion;
A shape measuring apparatus comprising: approach direction setting means for setting, as the approach direction, a direction in which detection data detected by the detection means and a perfect circle of the equator portion of the reference sphere are most deviated.
前記接触部の向きを固定した状態で前記プローブ軸部の一端を真円の輪郭である基準球の赤道部分に複数点で当接させながら前記基準球の一周分にわたって前記プローブを移動させる真円測定手段と、
前記プローブ軸部の一端が前記基準球の輪郭に当接した際のプローブ軸部の位置をプローブ軸部に直交する面内で検出する検出手段と、
前記検出手段にて検出された検出データと前記基準球の赤道部分の真円とが最もずれた方向を前記アプローチ方向として設定するアプローチ方向設定手段と、として機能させることを特徴とするコンピュータ読取可能なプローブのアプローチ方向設定プログラム。 And a probe having a probe shaft portion and a contact portion provided at one end of the probe shaft portion and projecting at a predetermined length in one direction orthogonal to the probe shaft portion, and the contact portion contacts the surface of the object to be measured. Incorporating a computer into a shape measuring device that measures the surface shape of the object to be measured based on the probe position at the time of contact,
A perfect circle that moves the probe over one circumference of the reference sphere while bringing one end of the probe shaft portion into contact with the equator portion of the reference sphere, which is the outline of a perfect circle, at a plurality of points with the orientation of the contact portion fixed Measuring means;
Detecting means for detecting the position of the probe shaft portion when one end of the probe shaft portion is in contact with the contour of the reference sphere in a plane orthogonal to the probe shaft portion;
A computer-readable functioning device that functions as an approach direction setting unit that sets, as the approach direction, a direction in which the detection data detected by the detection unit and the perfect circle of the equator portion of the reference sphere are most shifted. Probe approach direction setting program.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005136222A JP4783056B2 (en) | 2005-05-09 | 2005-05-09 | Probe approach direction setting method, shape measuring device program, and storage medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005136222A JP4783056B2 (en) | 2005-05-09 | 2005-05-09 | Probe approach direction setting method, shape measuring device program, and storage medium |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006313120A JP2006313120A (en) | 2006-11-16 |
JP4783056B2 true JP4783056B2 (en) | 2011-09-28 |
Family
ID=37534664
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005136222A Expired - Fee Related JP4783056B2 (en) | 2005-05-09 | 2005-05-09 | Probe approach direction setting method, shape measuring device program, and storage medium |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4783056B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008216122A (en) * | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Mitsutoyo Corp | Surface property measuring device |
JP5703155B2 (en) * | 2011-07-14 | 2015-04-15 | 株式会社ミツトヨ | Contact probe and manufacturing method thereof |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3401444B2 (en) * | 1998-12-15 | 2003-04-28 | 株式会社ミツトヨ | Fine shape measuring device |
JP3564637B2 (en) * | 2000-03-02 | 2004-09-15 | 株式会社東京精密 | Roughness measuring device |
-
2005
- 2005-05-09 JP JP2005136222A patent/JP4783056B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006313120A (en) | 2006-11-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1760422B1 (en) | Surface profile measuring instrument | |
CN105953703B (en) | Shape measuring device and calibration method thereof | |
EP1152209B1 (en) | Form measuring sensor and form measuring instrument | |
US10234272B2 (en) | Optical sensor having variable measuring channels | |
JP2011122898A (en) | Spectacle frame shape measuring instrument | |
JP4695374B2 (en) | Surface scanning measuring device and scanning probe correction table creation method | |
JP2019045372A (en) | Control method of surface texture measurement device | |
US6484571B1 (en) | Surface configuration measuring method | |
Hidaka et al. | Study of a small-sized ultrasonic probe | |
US7869970B2 (en) | Probe straightness measuring method | |
JP4783056B2 (en) | Probe approach direction setting method, shape measuring device program, and storage medium | |
JP4570437B2 (en) | Surface roughness / contour shape measuring device | |
US8316553B2 (en) | Coordinate measuring machine | |
JP2005121370A (en) | Surface shape measuring apparatus and method | |
WO2019155698A1 (en) | Surface shape measurement device | |
JP4628248B2 (en) | Surface roughness / shape measuring apparatus and program for controlling the same | |
JP6752066B2 (en) | Part program selection device, industrial machinery, and part program selection method | |
JP4652011B2 (en) | Three-dimensional coordinate measurement system and part program used therefor | |
CN114061502A (en) | Control method of shape measuring apparatus and storage medium | |
JP4909562B2 (en) | Surface texture measuring device | |
JP2019158385A (en) | measuring device | |
JP5775741B2 (en) | Shape measuring method, processing method using the same, and shape measuring apparatus | |
JP2004325159A (en) | Micro-shape measuring probe and micro-shape measuring method | |
JP2005156235A (en) | Shape measuring method and apparatus | |
JP2022075107A (en) | Form measuring device and abnormality detection method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070703 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070809 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080403 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101130 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110322 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110520 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110705 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110708 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140715 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4783056 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
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 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |