JPH0830743B2 - レベリング装置 - Google Patents
レベリング装置Info
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- JPH0830743B2 JPH0830743B2 JP3068005A JP6800591A JPH0830743B2 JP H0830743 B2 JPH0830743 B2 JP H0830743B2 JP 3068005 A JP3068005 A JP 3068005A JP 6800591 A JP6800591 A JP 6800591A JP H0830743 B2 JPH0830743 B2 JP H0830743B2
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- Japan
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- substrate
- respect
- surface roughness
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/50—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/54—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only
- B23Q1/5406—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only a single rotating pair followed perpendicularly by a single rotating pair
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
- B23Q15/20—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work before or after the tool acts upon the workpiece
- B23Q15/22—Control or regulation of position of tool or workpiece
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/0002—Arrangements for supporting, fixing or guiding the measuring instrument or the object to be measured
- G01B5/0004—Supports
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば表面粗さを測
定すべき被測定物や被加工物等を載置させ、且つそれら
の被測定面や被加工面の姿勢を三次元的に所望の姿勢と
させ得るレベリング装置に関する。
定すべき被測定物や被加工物等を載置させ、且つそれら
の被測定面や被加工面の姿勢を三次元的に所望の姿勢と
させ得るレベリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】載置させた被測定物の姿勢を所望の姿勢
にさせ得るレベリング装置として、二次元的に姿勢制御
させるレベリング装置が知られている。従って、この二
次元タイプのレベリング装置を二つ用意し、それらの姿
勢制御の方向が互いに直交するような積重ねによる組合
せによって、被載置物を三次元的に姿勢制御するレベリ
ング装置が考えられる。
にさせ得るレベリング装置として、二次元的に姿勢制御
させるレベリング装置が知られている。従って、この二
次元タイプのレベリング装置を二つ用意し、それらの姿
勢制御の方向が互いに直交するような積重ねによる組合
せによって、被載置物を三次元的に姿勢制御するレベリ
ング装置が考えられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】二次元タイプのレベリ
ング装置を二つ用意し、それらの姿勢制御の方向が互い
に直交するような積重ねによる組合せによって得られる
三次元タイプのレベリング装置では、構成部材が多く、
又製造が煩雑であり、結果的に製造がしにくく、又コス
ト高になるという問題が生じる。又、二つの二次元タイ
プのレベリング装置を組合せてなるレベリング装置で
は、高さ方向の寸法が大きくなって、装置そのものが大
きくなるという問題が生じてくる。殊に、載置部材に載
置した被載置物の姿勢を所望の状態としてその被載置物
の表面粗さを測定する場合では、使用する表面粗さ計の
位置を高い位置に保持しておく必要があり、表面粗さ計
の取り扱いが煩雑になって、問題はより深刻となる。
又、被載置物を水平面内で移動させる場合には、その移
動をおこなわせるスライド装置を、レベリング装置を載
置の状態で配設させることになり、より高さ方向の寸法
が大きくなって、この場合も問題はより深刻になる。
ング装置を二つ用意し、それらの姿勢制御の方向が互い
に直交するような積重ねによる組合せによって得られる
三次元タイプのレベリング装置では、構成部材が多く、
又製造が煩雑であり、結果的に製造がしにくく、又コス
ト高になるという問題が生じる。又、二つの二次元タイ
プのレベリング装置を組合せてなるレベリング装置で
は、高さ方向の寸法が大きくなって、装置そのものが大
きくなるという問題が生じてくる。殊に、載置部材に載
置した被載置物の姿勢を所望の状態としてその被載置物
の表面粗さを測定する場合では、使用する表面粗さ計の
位置を高い位置に保持しておく必要があり、表面粗さ計
の取り扱いが煩雑になって、問題はより深刻となる。
又、被載置物を水平面内で移動させる場合には、その移
動をおこなわせるスライド装置を、レベリング装置を載
置の状態で配設させることになり、より高さ方向の寸法
が大きくなって、この場合も問題はより深刻になる。
【0004】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、構成が単純であってこれにより製造が簡便で
あってコストが安く収まり、又装置全体、特に高さ方向
の寸法を短くしてコンパクトとなったレベリング装置を
提供するものである。
のであり、構成が単純であってこれにより製造が簡便で
あってコストが安く収まり、又装置全体、特に高さ方向
の寸法を短くしてコンパクトとなったレベリング装置を
提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、載置部材を
基板に対して三点で支持させ、且つ載置部材の基板に対
する姿勢を任意にさせ得るようにその三点の支持のうち
二点の支持を可変構成とし、加えて載置部材が基板に対
して所望の姿勢を自動的にとらせ得る手段を備えて構成
したレベリング装置である。
基板に対して三点で支持させ、且つ載置部材の基板に対
する姿勢を任意にさせ得るようにその三点の支持のうち
二点の支持を可変構成とし、加えて載置部材が基板に対
して所望の姿勢を自動的にとらせ得る手段を備えて構成
したレベリング装置である。
【0006】その詳細な構成は、基板と、被載置物を載
置する載置部材と、それら基板と載置部材の間に介在さ
れ、且つ基板に対して載置部材を、それら二つの部材の
間隔を一定距離に保持して支持する第一の支持部、及び
前記間隔を、互いに独立して可変で支持する第二及び第
三の支持部から構成されてなる支持手段と、出力手段を
有し、且つ支持手段の第二の支持部及び第三の支持部に
それぞれ設けられ、加えて基板と載置部材の間隔を可変
とする第一の可変手段及び第二の可変手段と、基板に対
する載置部材の姿勢が検出された際にその検出結果に基
づき、第二の支持部及び第三の支持部が作動して載置部
材が基板に対して所望の姿勢をとり得るように前記第一
の可変手段及び第二の可変手段を制御する制御手段が備
えられてなるレベリング装置である。
置する載置部材と、それら基板と載置部材の間に介在さ
れ、且つ基板に対して載置部材を、それら二つの部材の
間隔を一定距離に保持して支持する第一の支持部、及び
前記間隔を、互いに独立して可変で支持する第二及び第
三の支持部から構成されてなる支持手段と、出力手段を
有し、且つ支持手段の第二の支持部及び第三の支持部に
それぞれ設けられ、加えて基板と載置部材の間隔を可変
とする第一の可変手段及び第二の可変手段と、基板に対
する載置部材の姿勢が検出された際にその検出結果に基
づき、第二の支持部及び第三の支持部が作動して載置部
材が基板に対して所望の姿勢をとり得るように前記第一
の可変手段及び第二の可変手段を制御する制御手段が備
えられてなるレベリング装置である。
【0007】又、具体的な使用として、載置部材に被載
置物を載置し、その被載置物の姿勢を所望の状態にした
後にその表面粗さを測定することが挙げられる。その際
の構成として、載置部材の基板に対する姿勢を検出する
手段が、載置部材に載置された際の被載置物の表面粗さ
を測定する表面粗さ計とすることができる。
置物を載置し、その被載置物の姿勢を所望の状態にした
後にその表面粗さを測定することが挙げられる。その際
の構成として、載置部材の基板に対する姿勢を検出する
手段が、載置部材に載置された際の被載置物の表面粗さ
を測定する表面粗さ計とすることができる。
【0008】
【作用】基板に対して載置部材を三点で支持し、その支
持する三点のうち二点が可変構成であれば、載置部材は
基板に対して所望の姿勢を取り得る。
持する三点のうち二点が可変構成であれば、載置部材は
基板に対して所望の姿勢を取り得る。
【0009】
【実施例】この発明を、図1〜図12に示す実施例に基
づき詳述する。しかし、この実施例によって、この発明
が限定されるものではない。レベリング装置1は図1〜
図7に示すように、基板2と、載置部材3と、支持手段
と、可変手段4及び5と、制御手段6が備えられてい
る。載置部材3は、被測定物である被載置物を載置する
ものである。
づき詳述する。しかし、この実施例によって、この発明
が限定されるものではない。レベリング装置1は図1〜
図7に示すように、基板2と、載置部材3と、支持手段
と、可変手段4及び5と、制御手段6が備えられてい
る。載置部材3は、被測定物である被載置物を載置する
ものである。
【0010】支持手段は、三つの支持部7,8及び9か
らなり、載置部材3が基板2に対して所望の姿勢を得る
ように支持するものである。支持部7は図2、図3、図
4及び図5に示すように、径の同じな二つの丸棒を互い
に直交させて得られる回動部材10と、回動部材10を
矢印A方向に回動可能に枢支する枢支部材11及び12
と、回動部材10を矢印B方向に回動可能に枢支する枢
支部材13及び14から構成されている。そうして、枢
支部材11及び12は載置部材3の下面にビスによって
取付け固定され、枢支部材13及び14は基板2の上面
にビスによって取付け固定されている。支持部7はこの
構成により、基板2と載置部材3の間隔を一定に保持し
て載置部材3を基板2に対して支持するものである。
尚、枢支部材11、12、13及び14にはそれぞれ、
回動部材10を枢支するための孔15、16、17及び
18が設けられている。
らなり、載置部材3が基板2に対して所望の姿勢を得る
ように支持するものである。支持部7は図2、図3、図
4及び図5に示すように、径の同じな二つの丸棒を互い
に直交させて得られる回動部材10と、回動部材10を
矢印A方向に回動可能に枢支する枢支部材11及び12
と、回動部材10を矢印B方向に回動可能に枢支する枢
支部材13及び14から構成されている。そうして、枢
支部材11及び12は載置部材3の下面にビスによって
取付け固定され、枢支部材13及び14は基板2の上面
にビスによって取付け固定されている。支持部7はこの
構成により、基板2と載置部材3の間隔を一定に保持し
て載置部材3を基板2に対して支持するものである。
尚、枢支部材11、12、13及び14にはそれぞれ、
回動部材10を枢支するための孔15、16、17及び
18が設けられている。
【0011】支持部8は図1、図2及び図3に示すよう
に、球面コロ19と、球面コロ19を回動可能に枢支す
る枢支体20と、球面コロ19が回動可能で係合するス
ライダ21から主に構成されている。そうして、枢支体
20は載置部材3の下面に取付け固定され、スライダ2
1は矢印C方向に移動可能で基板2の上面に配設されて
いる。支持体8はこの構成により、基板2と載置部材3
の間隔を可変として、つまり載置部材3を、基板2に対
して矢印D方向に変位可能に支持するものである。
に、球面コロ19と、球面コロ19を回動可能に枢支す
る枢支体20と、球面コロ19が回動可能で係合するス
ライダ21から主に構成されている。そうして、枢支体
20は載置部材3の下面に取付け固定され、スライダ2
1は矢印C方向に移動可能で基板2の上面に配設されて
いる。支持体8はこの構成により、基板2と載置部材3
の間隔を可変として、つまり載置部材3を、基板2に対
して矢印D方向に変位可能に支持するものである。
【0012】支持部9は図1、図2及び図4に示すよう
に、球面コロ22と、球面コロ22を回動可能に枢支す
る枢支対23と、球面コロ22が回動可能で係合するス
ライダ24から主に構成されている。そうして、枢支体
23は載置部材3の下面に取付け固定され、スライダ2
4は矢印C方向に移動可能で基板2の上面に配設されて
いる。支持部9はこの構成により、基板2と載置部材3
の間隔を可変として、つまり載置部材3を、基板2に対
して矢印D方向に変位可能に支持するものである。
に、球面コロ22と、球面コロ22を回動可能に枢支す
る枢支対23と、球面コロ22が回動可能で係合するス
ライダ24から主に構成されている。そうして、枢支体
23は載置部材3の下面に取付け固定され、スライダ2
4は矢印C方向に移動可能で基板2の上面に配設されて
いる。支持部9はこの構成により、基板2と載置部材3
の間隔を可変として、つまり載置部材3を、基板2に対
して矢印D方向に変位可能に支持するものである。
【0013】尚、三つの支持部7、8及び9は、支持部
7を頂点とした二等辺三角形の形状が形成されるように
配置されている。そうして、底辺の長さ、つまり二つの
支持部8及び9の距離は2lであって、高さつまり、支
持部7から、二つの支持部8及び9を結ぶ線分までの距
離も2lになっている。又、スライダ21及び24はそ
の底面に対して、それぞれ球面コロ19及び22との係
合面が15゜の角度で傾斜されている。
7を頂点とした二等辺三角形の形状が形成されるように
配置されている。そうして、底辺の長さ、つまり二つの
支持部8及び9の距離は2lであって、高さつまり、支
持部7から、二つの支持部8及び9を結ぶ線分までの距
離も2lになっている。又、スライダ21及び24はそ
の底面に対して、それぞれ球面コロ19及び22との係
合面が15゜の角度で傾斜されている。
【0014】可変手段4は図1、図2及び図3に示すよ
うに、出力手段であるモータ25と、ネジ棒26と、モ
ータ25の出力軸27とネジ棒26を連結するジョイン
ト28と、ブッシュ29から主に構成されている。そう
して、モータ25は基板2に固定されていると共に、ブ
ッシュ29はネジ棒26と螺合され且つスライダ21に
固定されている。可変手段4はこの構成により、モータ
25を出力させるとスライダ21が矢印C方向にスライ
ドし、このスライダ21のスライドにより枢支体20が
上下方向である矢印D方向に移動し、結果的に支持部8
が支持する基板2の部位と載置部材3の部位との距離を
変えるものである。
うに、出力手段であるモータ25と、ネジ棒26と、モ
ータ25の出力軸27とネジ棒26を連結するジョイン
ト28と、ブッシュ29から主に構成されている。そう
して、モータ25は基板2に固定されていると共に、ブ
ッシュ29はネジ棒26と螺合され且つスライダ21に
固定されている。可変手段4はこの構成により、モータ
25を出力させるとスライダ21が矢印C方向にスライ
ドし、このスライダ21のスライドにより枢支体20が
上下方向である矢印D方向に移動し、結果的に支持部8
が支持する基板2の部位と載置部材3の部位との距離を
変えるものである。
【0015】可変手段5は図1、図2及び図4に示すよ
うに、出力手段であるモータ30と、ネジ棒31と、モ
ータ30の出力軸32とネジ棒31を連結するジョイン
ト33と、ブッシュ34から主に構成されている。そう
して、モータ30は基板2に固定されていると共に、ブ
ッシュ34はネジ棒31と螺合され且つスライダ24に
固定されている。可変手段5はこの構成により、モータ
30を出力させるとスライダ24が矢印C方向にスライ
ドし、このスライダ24のスライドにより枢支体23が
上下方向である矢印D方向に移動し、結果的に支持部9
が支持する基板2の部位と載置部材3の部位との距離を
変えるものである。
うに、出力手段であるモータ30と、ネジ棒31と、モ
ータ30の出力軸32とネジ棒31を連結するジョイン
ト33と、ブッシュ34から主に構成されている。そう
して、モータ30は基板2に固定されていると共に、ブ
ッシュ34はネジ棒31と螺合され且つスライダ24に
固定されている。可変手段5はこの構成により、モータ
30を出力させるとスライダ24が矢印C方向にスライ
ドし、このスライダ24のスライドにより枢支体23が
上下方向である矢印D方向に移動し、結果的に支持部9
が支持する基板2の部位と載置部材3の部位との距離を
変えるものである。
【0016】尚、モータ25及び30は共に、それぞれ
1000ステップで一回転するステップモータである。
又、ネジ棒26及び31は共に、一回転によってそれぞ
れブッシュ29及び34が矢印C方向に0.5mmだけ移
動するようにネジのピッチが決められている。
1000ステップで一回転するステップモータである。
又、ネジ棒26及び31は共に、一回転によってそれぞ
れブッシュ29及び34が矢印C方向に0.5mmだけ移
動するようにネジのピッチが決められている。
【0017】制御手段6は図6に示すように、モータ2
5を所望通りに出力させるためのモータドライバ49及
びモータ25のコントローラ50と、モータ30を所望
通りに出力させるためのモータドライバ51及びモータ
30のコントローラ52と、モータ25及び30の出力
量を求めるためのモータ25,モータ30の出力量演算
部53と、検出部36からのデータを記憶するデータメ
モリ54と、載置部材3の平均傾斜角を演算する平均傾
斜角演算部55と、システムコントローラ56を備えて
構成されている。制御手段6は、載置部材3の基板2に
対する姿勢が検出され、さらに所望の姿勢が決められる
と、検出の姿勢を所望の姿勢とするための信号を可変手
段4と可変手段5にそれぞれ出力するものである。尚、
制御手段6の詳細な作動は、レベリング装置1の使用の
説明において後述する。
5を所望通りに出力させるためのモータドライバ49及
びモータ25のコントローラ50と、モータ30を所望
通りに出力させるためのモータドライバ51及びモータ
30のコントローラ52と、モータ25及び30の出力
量を求めるためのモータ25,モータ30の出力量演算
部53と、検出部36からのデータを記憶するデータメ
モリ54と、載置部材3の平均傾斜角を演算する平均傾
斜角演算部55と、システムコントローラ56を備えて
構成されている。制御手段6は、載置部材3の基板2に
対する姿勢が検出され、さらに所望の姿勢が決められる
と、検出の姿勢を所望の姿勢とするための信号を可変手
段4と可変手段5にそれぞれ出力するものである。尚、
制御手段6の詳細な作動は、レベリング装置1の使用の
説明において後述する。
【0018】レベリング装置1は、上述したように構成
されている。以下において、作動順序の概略を示すフロ
ーチャート(図8)及び作動順序を示すフローチャート
(図9〜図12)を用いて、表面粗さ計35と共に用い
る場合のレベリング装置1の使用を説明する。ところ
で、レベリング装置1に載置した被測定物48の傾斜
(姿勢)の測定は、表面粗さ計35を用いることによっ
ておこなうものである。つまり詳しくは、表面粗さ計3
5によって被測定物48の被測定面(上面)に相異なる
少なくとも二回以上の走査を行なって表面粗さの測定を
おこない、走査におけるある点の三次元の相対座標を求
める。この座標測定によって得られた複数個のデータに
基づいて平均面を求め、この求めた平均面を前記被測定
物48の被測定面の平面とみなす(図8の「平均面の計
算」)。そうして、この平面が、被測定物48の矢印Y
方向の移動に拘らず検出部36の走査方向に対して平行
となるように、レベリング装置1を作動させて被測定物
48の傾斜補正(姿勢制御)をおこなうのである。
されている。以下において、作動順序の概略を示すフロ
ーチャート(図8)及び作動順序を示すフローチャート
(図9〜図12)を用いて、表面粗さ計35と共に用い
る場合のレベリング装置1の使用を説明する。ところ
で、レベリング装置1に載置した被測定物48の傾斜
(姿勢)の測定は、表面粗さ計35を用いることによっ
ておこなうものである。つまり詳しくは、表面粗さ計3
5によって被測定物48の被測定面(上面)に相異なる
少なくとも二回以上の走査を行なって表面粗さの測定を
おこない、走査におけるある点の三次元の相対座標を求
める。この座標測定によって得られた複数個のデータに
基づいて平均面を求め、この求めた平均面を前記被測定
物48の被測定面の平面とみなす(図8の「平均面の計
算」)。そうして、この平面が、被測定物48の矢印Y
方向の移動に拘らず検出部36の走査方向に対して平行
となるように、レベリング装置1を作動させて被測定物
48の傾斜補正(姿勢制御)をおこなうのである。
【0019】尚、二次元についてのみの傾斜補正を求め
る場合には、表面粗さ計35を被測定物48に対して唯
一度だけ走査させて表面粗さの測定を一度おこない、こ
の測定の結果に基づいて回帰直線を求め、その回帰直線
を検出部36の移動方向と平行になるようにレベリング
装置1を作動させることで達成する(図8の「自動で傾
斜補正(姿勢制御)させるために、操作・表示パネル4
2で必要な測定条件を設定する」において、n=1とし
た場合)。又、傾斜補正(姿勢制御)のための表面粗さ
測定では、検出部36から送られて来るそのままのデー
タ、つまり被測定物48の表面粗さを示す断面曲線その
ものを表すもの、いわゆる生のデータを用いており、例
えばうねり成分を除去するためのフィルタ等を介して得
られるデータは用いていない。
る場合には、表面粗さ計35を被測定物48に対して唯
一度だけ走査させて表面粗さの測定を一度おこない、こ
の測定の結果に基づいて回帰直線を求め、その回帰直線
を検出部36の移動方向と平行になるようにレベリング
装置1を作動させることで達成する(図8の「自動で傾
斜補正(姿勢制御)させるために、操作・表示パネル4
2で必要な測定条件を設定する」において、n=1とし
た場合)。又、傾斜補正(姿勢制御)のための表面粗さ
測定では、検出部36から送られて来るそのままのデー
タ、つまり被測定物48の表面粗さを示す断面曲線その
ものを表すもの、いわゆる生のデータを用いており、例
えばうねり成分を除去するためのフィルタ等を介して得
られるデータは用いていない。
【0020】表面粗さ計35は図7に示すように、スタ
イラス(図示省略)が設けられてなる検出部36と、モ
ータ37が設けられ、検出部36を保持して矢印X方向
に走査させる走査部38と、モータ39が設けられ、走
査部38を支柱40に沿って上下方向、つまり矢印Z方
向にスライドさせるスライド部41が備えられている。
表面粗さ計35のベース44の前面は、操作・表示パネ
ル42になっている。レベリング装置1を、表面粗さ計
35のベース44上のスライド装置43のスライダ46
に載置する。
イラス(図示省略)が設けられてなる検出部36と、モ
ータ37が設けられ、検出部36を保持して矢印X方向
に走査させる走査部38と、モータ39が設けられ、走
査部38を支柱40に沿って上下方向、つまり矢印Z方
向にスライドさせるスライド部41が備えられている。
表面粗さ計35のベース44の前面は、操作・表示パネ
ル42になっている。レベリング装置1を、表面粗さ計
35のベース44上のスライド装置43のスライダ46
に載置する。
【0021】尚、スライド装置43は、モータ45が設
けられ、スライダ46が本体47に対して矢印Y方向に
スライドするように構成されている。又、システムコン
トローラ56と、モータ37、モータ39及びモータ4
5の間にはそれぞれ、モータドライバ57と矢印X方向
コントローラ58、モータドライバ59と矢印Z方向コ
ントローラ60及びモータドライバ61と矢印Y方向コ
ントローラ62が介在されている。ここで、スライド装
置43は、表面粗さ計35の検出部36の移動方向とス
ライダ46の移動方向が直交となるように、配置する。
次に、レベリング装置1の載置部材3に被測定物48を
載置して、検出部36のスタイラスの移動方向に対して
被測定物48の被測定面、つまり上面が平行になるよう
に、レベリング装置1を作動させる。
けられ、スライダ46が本体47に対して矢印Y方向に
スライドするように構成されている。又、システムコン
トローラ56と、モータ37、モータ39及びモータ4
5の間にはそれぞれ、モータドライバ57と矢印X方向
コントローラ58、モータドライバ59と矢印Z方向コ
ントローラ60及びモータドライバ61と矢印Y方向コ
ントローラ62が介在されている。ここで、スライド装
置43は、表面粗さ計35の検出部36の移動方向とス
ライダ46の移動方向が直交となるように、配置する。
次に、レベリング装置1の載置部材3に被測定物48を
載置して、検出部36のスタイラスの移動方向に対して
被測定物48の被測定面、つまり上面が平行になるよう
に、レベリング装置1を作動させる。
【0022】レベリング装置1は、操作・表示パネル4
2を操作して、まず測定者が表面粗さ計35の使用の諸
条件、つまり測定レンジの設定、サンプリングレングス
の設定、トラバース長さの設定、走査間隔の設定といっ
た測定条件の設定をおこなう。続いて、走査・表示パネ
ル42を操作してオートレベリング選択キーをONにす
る。更に続いて、自動で被測定物48を載置している載
置部材3の傾斜補正(姿勢制御)をおこなわせるための
測定条件の設定をおこなう。走査部38が作動して検出
部36が被測定物48の表面粗さを走査検出し、スライ
ド装置43が作動して走査間隔Dyによって決まる距離
だけ被測定物48を矢印Y方向にスライドさせた後に表
面粗さの走査検出をおこなうという走査の回数nを、測
定者が設定する。この回数nの設定により、システムコ
ントローラ56から矢印Y方向コントローラ62に、モ
ータ45を(n−1)回だけ出力させるための信号が送
られる。勿論、走査の回数nが多いほどデータがより多
くなり、より正確なレベリングをおこなうことができ
る。ここで、矢印Y方向のサンプリング間隔Δyが決定
される。
2を操作して、まず測定者が表面粗さ計35の使用の諸
条件、つまり測定レンジの設定、サンプリングレングス
の設定、トラバース長さの設定、走査間隔の設定といっ
た測定条件の設定をおこなう。続いて、走査・表示パネ
ル42を操作してオートレベリング選択キーをONにす
る。更に続いて、自動で被測定物48を載置している載
置部材3の傾斜補正(姿勢制御)をおこなわせるための
測定条件の設定をおこなう。走査部38が作動して検出
部36が被測定物48の表面粗さを走査検出し、スライ
ド装置43が作動して走査間隔Dyによって決まる距離
だけ被測定物48を矢印Y方向にスライドさせた後に表
面粗さの走査検出をおこなうという走査の回数nを、測
定者が設定する。この回数nの設定により、システムコ
ントローラ56から矢印Y方向コントローラ62に、モ
ータ45を(n−1)回だけ出力させるための信号が送
られる。勿論、走査の回数nが多いほどデータがより多
くなり、より正確なレベリングをおこなうことができ
る。ここで、矢印Y方向のサンプリング間隔Δyが決定
される。
【0023】ここで、スタートキーをONにし、予備測
定を開始する。この予備測定の開始によって、システム
コントローラ56から矢印X方向コントローラ58に、
モータ37の出力、つまり走査部38を作動させるため
の信号が送られると共に、検出部36から制御手段6の
データ・メモリ54に検出データが送られる状態にな
る。よって、表面粗さ計35の走査部38及び検出部3
6が作動し、データ・メモリ54は距離Lxの範囲で離
散データを取入れる。データの取入れは、被測定物48
が測定可能な範囲内にあることを確保して、n回の走査
検出でおこなわれる。
定を開始する。この予備測定の開始によって、システム
コントローラ56から矢印X方向コントローラ58に、
モータ37の出力、つまり走査部38を作動させるため
の信号が送られると共に、検出部36から制御手段6の
データ・メモリ54に検出データが送られる状態にな
る。よって、表面粗さ計35の走査部38及び検出部3
6が作動し、データ・メモリ54は距離Lxの範囲で離
散データを取入れる。データの取入れは、被測定物48
が測定可能な範囲内にあることを確保して、n回の走査
検出でおこなわれる。
【0024】尚、この走査検出の際、スライド装置43
は(n−1)回のスライド作動をおこなうが、検出部3
6の矢印Y方向の位置j、及び次回の走査検出までの矢
印Y方向の移動距離Dyは、図10のフローチャートに
示す等式で与えられるものである。又、前記測定可能な
範囲を越える場合、つまりオーバーレンジ状態が生じた
り、スライド装置43のリミットを越える場合には、予
備測定を中止して新たな予備測定をやり直す。
は(n−1)回のスライド作動をおこなうが、検出部3
6の矢印Y方向の位置j、及び次回の走査検出までの矢
印Y方向の移動距離Dyは、図10のフローチャートに
示す等式で与えられるものである。又、前記測定可能な
範囲を越える場合、つまりオーバーレンジ状態が生じた
り、スライド装置43のリミットを越える場合には、予
備測定を中止して新たな予備測定をやり直す。
【0025】以上の予備測定により、座標測定から得ら
れた複数個のデータに基づいて平均面を求める。ここで
求めた平均面を、被測定物48の被測定面の平面とみな
すのである。尚、平均面はZ=a+bX+cYと置い
て、ここから定数bとcを求める。そうして、この定数
bとcから、平均面の矢印Zの方向に対する矢印X方向
及び矢印Y方向の傾き成分を求めるのである。つまり、
平均面Zの方向余弦ベクトルの矢印X方向の成分λ及び
矢印Y方向の成分μを求める。制御手段6のデータ・メ
モリ54に蓄えられたデータは、システムコントローラ
56の作動によって平均傾斜角演算部55に送られ、平
均面の傾斜角が求められる。ここで、平均面の矢印Z方
向に対する矢印X方向及び矢印Y方向の傾き成分が求ま
るのである。
れた複数個のデータに基づいて平均面を求める。ここで
求めた平均面を、被測定物48の被測定面の平面とみな
すのである。尚、平均面はZ=a+bX+cYと置い
て、ここから定数bとcを求める。そうして、この定数
bとcから、平均面の矢印Zの方向に対する矢印X方向
及び矢印Y方向の傾き成分を求めるのである。つまり、
平均面Zの方向余弦ベクトルの矢印X方向の成分λ及び
矢印Y方向の成分μを求める。制御手段6のデータ・メ
モリ54に蓄えられたデータは、システムコントローラ
56の作動によって平均傾斜角演算部55に送られ、平
均面の傾斜角が求められる。ここで、平均面の矢印Z方
向に対する矢印X方向及び矢印Y方向の傾き成分が求ま
るのである。
【0026】ここで、システムコントローラ56は、モ
ータ25,30の出力量演算部53に可変手段のモータ
25及び30の出力の量を演算させる信号を送り、自動
機能の場合(図9で(h=0)の場合)は更にモータ3
9が出力してスライド部41が作動し検出部36が被測
定物48から10mmだけ持上がらせるための信号を矢印
Z方向コントローラ60に送り、検出部36は矢印Z方
向に10mmだけ上昇する。
ータ25,30の出力量演算部53に可変手段のモータ
25及び30の出力の量を演算させる信号を送り、自動
機能の場合(図9で(h=0)の場合)は更にモータ3
9が出力してスライド部41が作動し検出部36が被測
定物48から10mmだけ持上がらせるための信号を矢印
Z方向コントローラ60に送り、検出部36は矢印Z方
向に10mmだけ上昇する。
【0027】ここで、レベリング装置1のレベリング機
能が働き、被測定物48の被測定面の傾斜補正(姿勢制
御)が実行される。モータ25,30の出力量演算部5
3の演算によって得られた結果に基づき、システムコン
トローラ56はモータ25のコントローラ50及びモー
タ30のコントローラ52にモータ25及びモータ30
をそれぞれ所定量ずつ出力させるための信号を送る。
能が働き、被測定物48の被測定面の傾斜補正(姿勢制
御)が実行される。モータ25,30の出力量演算部5
3の演算によって得られた結果に基づき、システムコン
トローラ56はモータ25のコントローラ50及びモー
タ30のコントローラ52にモータ25及びモータ30
をそれぞれ所定量ずつ出力させるための信号を送る。
【0028】モータ25及びモータ30の出力によっ
て、可変手段4及び可変手段5がそれぞれ作動する。つ
まり、可変手段4ではスライダ21が、可変手段5では
スライダ24がそれぞれ矢印C方向に所定距離だけスラ
イドし、このスライドにより、スライダ21に係合して
いる球面コロ19及びスライダ24に係合している球面
コロ22はそれぞれ所定量づつ矢印D方向に移動し、支
持部8の支持している基板2と載置部材3の間の距離状
態及び支持部9の支持している基板2と載置部材3の間
の距離が変化する。他方、支持部7が支持している基板
2と載置部材3の間の距離は変わらず、一定を保ち続け
る。これら三つの支持部7、8及び9の支持状態の決定
によって、基板2に対する載置部材3の傾斜補正(姿勢
制御)がなされ、結果的に被測定物48の被測定面の傾
斜補正(姿勢制御)がおこなわれることになる。
て、可変手段4及び可変手段5がそれぞれ作動する。つ
まり、可変手段4ではスライダ21が、可変手段5では
スライダ24がそれぞれ矢印C方向に所定距離だけスラ
イドし、このスライドにより、スライダ21に係合して
いる球面コロ19及びスライダ24に係合している球面
コロ22はそれぞれ所定量づつ矢印D方向に移動し、支
持部8の支持している基板2と載置部材3の間の距離状
態及び支持部9の支持している基板2と載置部材3の間
の距離が変化する。他方、支持部7が支持している基板
2と載置部材3の間の距離は変わらず、一定を保ち続け
る。これら三つの支持部7、8及び9の支持状態の決定
によって、基板2に対する載置部材3の傾斜補正(姿勢
制御)がなされ、結果的に被測定物48の被測定面の傾
斜補正(姿勢制御)がおこなわれることになる。
【0029】載置部材3がリミット内にある場合におい
て、上記傾斜補正(姿勢制御)で得られた補正の程度が
測定者の望むほどになるように傾斜補正(姿勢制御)を
繰返して、被測定物48が所望の姿勢である状態を得
る。測定者は、所望の姿勢となった被測定物48に対
し、表面粗さ計35を用いて表面粗さ測定をおこなうこ
とができる。
て、上記傾斜補正(姿勢制御)で得られた補正の程度が
測定者の望むほどになるように傾斜補正(姿勢制御)を
繰返して、被測定物48が所望の姿勢である状態を得
る。測定者は、所望の姿勢となった被測定物48に対
し、表面粗さ計35を用いて表面粗さ測定をおこなうこ
とができる。
【0030】レベリング装置1は上述したように、基板
2に対して載置部材3、つまり被測定物48を二次元的
に所望の状態に傾斜補正(姿勢制御)することができ
る。そうして、レベリング装置1のこの傾斜補正の作動
は、基板2に対して載置部材3を三つの支持部7、8、
9で支持し、且つ二つの支持部8及び9が可変とした構
成によって達成されていることより、構成部材が少な
く、また製造が簡便であり、よってコストダウンを図る
ことができる。また、基板2と載置部材3の間には、高
さの略等しい三つの支持部7、8及び9が介在されてい
るだけであり、例えば二次元タイプのレベリング装置を
二つ用意して重ねて用いることによって三次元の傾斜補
正をおこなう場合に比べ、高さ方向の寸法を小さく抑え
ることができ、装置全体がコンパクトになっている。
2に対して載置部材3、つまり被測定物48を二次元的
に所望の状態に傾斜補正(姿勢制御)することができ
る。そうして、レベリング装置1のこの傾斜補正の作動
は、基板2に対して載置部材3を三つの支持部7、8、
9で支持し、且つ二つの支持部8及び9が可変とした構
成によって達成されていることより、構成部材が少な
く、また製造が簡便であり、よってコストダウンを図る
ことができる。また、基板2と載置部材3の間には、高
さの略等しい三つの支持部7、8及び9が介在されてい
るだけであり、例えば二次元タイプのレベリング装置を
二つ用意して重ねて用いることによって三次元の傾斜補
正をおこなう場合に比べ、高さ方向の寸法を小さく抑え
ることができ、装置全体がコンパクトになっている。
【0031】上述のレベリング装置1の使用では、基板
2に対する載置部材3の最初の姿勢(傾斜状態)、つま
り被測定物48の最初の姿勢を表面粗さ計35を用いて
得ているが、他の装置を用いておこなってもよい。ま
た、例えば精度が比較的に粗い傾斜補正等では、被測定
物48の被測定面からわずかなデータを取り、そのデー
タに基づいて傾斜補正をおこなうことができる。又、レ
ベリング装置1は表面粗さ計35と共に用いられて被測
定物48の傾斜補正に使われているが、例えば被加工物
を載置し工作機械と共に用いられて工作加工のために使
用するといった使い方も可能である。
2に対する載置部材3の最初の姿勢(傾斜状態)、つま
り被測定物48の最初の姿勢を表面粗さ計35を用いて
得ているが、他の装置を用いておこなってもよい。ま
た、例えば精度が比較的に粗い傾斜補正等では、被測定
物48の被測定面からわずかなデータを取り、そのデー
タに基づいて傾斜補正をおこなうことができる。又、レ
ベリング装置1は表面粗さ計35と共に用いられて被測
定物48の傾斜補正に使われているが、例えば被加工物
を載置し工作機械と共に用いられて工作加工のために使
用するといった使い方も可能である。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように本発明にかかるレベ
リング装置によれば、スライダ斜面とその斜面に沿って
転がり移動するコロとを備えた支持部を有するので、駆
動部により大きな範囲でかつ微妙な高さ調整が可能とな
る。
リング装置によれば、スライダ斜面とその斜面に沿って
転がり移動するコロとを備えた支持部を有するので、駆
動部により大きな範囲でかつ微妙な高さ調整が可能とな
る。
【図1】この発明の一実施例を示す斜視図である。
【図2】図1に示す実施例において、載置部材を除いた
際の平面図である。
際の平面図である。
【図3】図1のI−I断面図である。
【図4】図1に示す実施例の側面図である。
【図5】図1に示す実施例の第一の支持部の要部分解斜
視図である。
視図である。
【図6】図1に示す実施例の制御手段の構成を含み、表
面粗さ計及びスライダ装置と共に作動させる際、その制
御系を示す構成説明図である。
面粗さ計及びスライダ装置と共に作動させる際、その制
御系を示す構成説明図である。
【図7】図1に示す実施例を表面粗さ計及びスライダ装
置と共に作動させる際の全体斜視図である。
置と共に作動させる際の全体斜視図である。
【図8】図1に示す実施例を表面粗さ計及びスライダ装
置と共に作動させる際、その作動順序の概略を示すフロ
ーチャート図である。
置と共に作動させる際、その作動順序の概略を示すフロ
ーチャート図である。
【図9】,
【図10】,
【図11】,
【図12】図1に示す実施例を表面粗さ計及びスライダ
装置と共に作動させる際、その作動順序を示すフローチ
ャート図である。
装置と共に作動させる際、その作動順序を示すフローチ
ャート図である。
1 レベリング装置 2 基板 3 載置部材 4,5 可変手段 6 制御手段 7,8,9 支持部
Claims (2)
- 【請求項1】 基板と、被載置物を載置する載置部材
と、それら基板と載置部材の間に介在され、且つ基板に
対して載置部材を、それら二つの部材の間隔を一定距離
に保持して支持する第一の支持部、及び前記間隔を、互
いに独立して可変で支持する第二及び第三の支持部から
構成されてなる支持手段と、出力手段を有し、前記第一支持部は、基板に対して載置部材を任意方向に
傾き可能に支持し、 前記第二及び第三支持部は、基板に上面にスライド移動
可能に設けられ、その上面に斜面を有するスライダと、
前記載置部材仮面に設けられ前記スライダ斜面を転がり
移動可能なコロと、前記コロを斜面に沿って移動可能な
駆動部を備えて構成され、 基板に対する載置部材の姿勢が検出された際にその検出
結果に基づき、第二の支持部及び第三の支持部が作動し
て載置部材が基板に対して所望の姿勢をとり得るように
前記第一の可変手段及び第二の可変手段を制御する制御
手段が備えられてなるレベリング装置。 - 【請求項2】 載置部材の基板に対する姿勢を検出する
手段が、載置部材に載置された際の被載置物の表面粗さ
を測定する表面粗さ計である請求項1に記載のレベリン
グ装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3068005A JPH0830743B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | レベリング装置 |
US07/845,198 US5253429A (en) | 1991-03-07 | 1992-03-03 | Levelling method and apparatus |
DE4207201A DE4207201C2 (de) | 1991-03-07 | 1992-03-06 | Nivellierungsverfahren und -vorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3068005A JPH0830743B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | レベリング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05172970A JPH05172970A (ja) | 1993-07-13 |
JPH0830743B2 true JPH0830743B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=13361320
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3068005A Expired - Fee Related JPH0830743B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | レベリング装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5253429A (ja) |
JP (1) | JPH0830743B2 (ja) |
DE (1) | DE4207201C2 (ja) |
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CN110434815A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-11-12 | 苏州日和科技有限公司 | 一种手动多维精定位装置 |
CN112959086B (zh) * | 2021-02-08 | 2022-10-14 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种精度可调节的运动平台 |
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