JPH0911167A - ロボットまたは多軸マシニングセンターのキャリブレーション用エラーマップの作成方法 - Google Patents
ロボットまたは多軸マシニングセンターのキャリブレーション用エラーマップの作成方法Info
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- JPH0911167A JPH0911167A JP8109095A JP10909596A JPH0911167A JP H0911167 A JPH0911167 A JP H0911167A JP 8109095 A JP8109095 A JP 8109095A JP 10909596 A JP10909596 A JP 10909596A JP H0911167 A JPH0911167 A JP H0911167A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】多軸マシニングセンター用、特にはロボット用
のツールパスを補正し、又はプログラムするのに特に有
用であるロボットまたは多軸マシニングセンターのキャ
リブレーション用エラーマップの作成方法の提供。 【解決手段】受動性三次元座標測定機械（ＣＭＭ）を操
作するステップと、ステップからポジションと配向性と
の少なくとも一方であって、多軸装置の実際のパスある
いは操作を定義する三次元データを現出させるステップ
と、実際のパスあるいは操作を、望まれる所定のプログ
ラムされたパスあるいは操作と比較するステップと、実
際のパスあるいは操作を、望まれる所定のプログラムさ
れたパスあるいは操作と比較させるエラーマップを作成
するステップと、エラーマップを使用して、多軸装置の
反復性能及び／又は精度を向上させるステップと、を含
むエラーマップ作成方法
のツールパスを補正し、又はプログラムするのに特に有
用であるロボットまたは多軸マシニングセンターのキャ
リブレーション用エラーマップの作成方法の提供。 【解決手段】受動性三次元座標測定機械（ＣＭＭ）を操
作するステップと、ステップからポジションと配向性と
の少なくとも一方であって、多軸装置の実際のパスある
いは操作を定義する三次元データを現出させるステップ
と、実際のパスあるいは操作を、望まれる所定のプログ
ラムされたパスあるいは操作と比較するステップと、実
際のパスあるいは操作を、望まれる所定のプログラムさ
れたパスあるいは操作と比較させるエラーマップを作成
するステップと、エラーマップを使用して、多軸装置の
反復性能及び／又は精度を向上させるステップと、を含
むエラーマップ作成方法
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、三次元座標測定機
械（ＣＭＭ：coordinate measuring machine）に関する
ものである。さらに特定すれば、本発明は、ポータブル
であり、改善された精度と利便性とを提供する新規で改
良された三次元ＣＭＭに関し、さらに、多軸マシンツー
ル（multi-axis machine tool）またはロボットのツー
ルパス（tool path）をプログラムする新規な方法への
ＣＭＭの利用法にも関する。本発明の座標測定機械は、
エラーマップ（error map） の新規な作成に特に有用で
あり、多軸マシニングセンター（multi-axis machining
center） 用、特にはロボット用のツールパス（tool p
ath） を補正し、及び／又はプログラムするのに特に有
用である。
械（ＣＭＭ：coordinate measuring machine）に関する
ものである。さらに特定すれば、本発明は、ポータブル
であり、改善された精度と利便性とを提供する新規で改
良された三次元ＣＭＭに関し、さらに、多軸マシンツー
ル（multi-axis machine tool）またはロボットのツー
ルパス（tool path）をプログラムする新規な方法への
ＣＭＭの利用法にも関する。本発明の座標測定機械は、
エラーマップ（error map） の新規な作成に特に有用で
あり、多軸マシニングセンター（multi-axis machining
center） 用、特にはロボット用のツールパス（tool p
ath） を補正し、及び／又はプログラムするのに特に有
用である。
【０００２】
【従来の技術】新規でポータブルな座標測定機械（coor
dinate measuring machine）は、容積（volume）を正確
で容易に測定するためのマルチジョイント式（multijoi
nted：好適には６ジョイント）手動ポジショニング測定
アームを有しており、１好適実施例においては、直径が
６から８フィート（182.88cm-243.84cm）の球体を有
し、測定精度は２シグマ（Sigma）±０.００５インチ
（0.0127cm）である。測定アーム（measuring arm） に
加えて、本発明は測定アームとホストコンピュータとの
間の電子インターフェース（electronic interface）と
して作用するコントローラ（controller）またはシリア
ルボックス（serial box）を採用している。
dinate measuring machine）は、容積（volume）を正確
で容易に測定するためのマルチジョイント式（multijoi
nted：好適には６ジョイント）手動ポジショニング測定
アームを有しており、１好適実施例においては、直径が
６から８フィート（182.88cm-243.84cm）の球体を有
し、測定精度は２シグマ（Sigma）±０.００５インチ
（0.0127cm）である。測定アーム（measuring arm） に
加えて、本発明は測定アームとホストコンピュータとの
間の電子インターフェース（electronic interface）と
して作用するコントローラ（controller）またはシリア
ルボックス（serial box）を採用している。
【０００３】物理界の全物体は容積あるいは空間を占領
する。空間でのポジション（位置：position）は、長
さ、幅、及び高さで定義が可能である。これらの要素は
技術用語ではしばしば（Ｘ，Ｙ，Ｚ）座標と呼称され
る。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の数値は長さ、幅、及び高さ、即
ち三次元の寸法（ディメンション:dimension）を表わ
す。三次元物体はそのポジションと配向性（orientatio
n） とで説明される。即ち、物体の位置ばかりではな
く、どの方向に配向しているかが問題となる。空間での
物体の配向性はその物体の３点の位置で定義が可能であ
る。また配向性は空間での物体のアライメント角（angl
e of alignment）でも表すことが可能である。（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）座標は、３本の直線的スケール（linear scal
e）で最も簡単に測定が可能である。即ち、物体の空間
での長さ、幅、及び高さに沿ってスケールを使用すれ
ば、空間での１点のポジションが測定できる。
する。空間でのポジション（位置：position）は、長
さ、幅、及び高さで定義が可能である。これらの要素は
技術用語ではしばしば（Ｘ，Ｙ，Ｚ）座標と呼称され
る。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の数値は長さ、幅、及び高さ、即
ち三次元の寸法（ディメンション:dimension）を表わ
す。三次元物体はそのポジションと配向性（orientatio
n） とで説明される。即ち、物体の位置ばかりではな
く、どの方向に配向しているかが問題となる。空間での
物体の配向性はその物体の３点の位置で定義が可能であ
る。また配向性は空間での物体のアライメント角（angl
e of alignment）でも表すことが可能である。（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）座標は、３本の直線的スケール（linear scal
e）で最も簡単に測定が可能である。即ち、物体の空間
での長さ、幅、及び高さに沿ってスケールを使用すれ
ば、空間での１点のポジションが測定できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】現在、座標測定機械あ
るいはＣＭＭは３本の直線的スケールを使用して空間で
の物体を測定している。これらの装置は典型的にはポー
タブル形態ではなく、高価であって、容易に測定が可能
な対象物体のサイズと容積には限界がある。
るいはＣＭＭは３本の直線的スケールを使用して空間で
の物体を測定している。これらの装置は典型的にはポー
タブル形態ではなく、高価であって、容易に測定が可能
な対象物体のサイズと容積には限界がある。
【０００５】米国フロリダ州レイクメアリ市のＦＡＲＯ
テクノロジー・インク社（本発明の譲受人であり、同時
に出願人）は、一連のエレクトロゴニオメータ（electr
ogoniometer） タイプの医療用デジタル装置を成功裏に
開発した。特にＦＡＲＯテクノロジー・インク社は、Ｍ
ＥＴＲＥＣＯＭ（登録商標：Faro Arms と呼ぶ）として
知られる骨格分析システムと、ＳＵＲＧＩＣＯＭ（登録
商標）として知られる外科手術システムとを開発した。
ＭＥＴＲＥＣＯＭシステムとＳＵＲＧＩＣＯＭシステム
とにおいて具現化されたタイプのエレクトロゴニオメー
タタイプの装置は、米国特許第４，６７０，８５１号
と、１９９０年１０月２日出願の米国特許願第５９３，
４６９号と、１９９０年７月３１日出願の米国特許願第
５６２，２１３号とに開示されている。これらは全て出
願人に譲渡されている。
テクノロジー・インク社（本発明の譲受人であり、同時
に出願人）は、一連のエレクトロゴニオメータ（electr
ogoniometer） タイプの医療用デジタル装置を成功裏に
開発した。特にＦＡＲＯテクノロジー・インク社は、Ｍ
ＥＴＲＥＣＯＭ（登録商標：Faro Arms と呼ぶ）として
知られる骨格分析システムと、ＳＵＲＧＩＣＯＭ（登録
商標）として知られる外科手術システムとを開発した。
ＭＥＴＲＥＣＯＭシステムとＳＵＲＧＩＣＯＭシステム
とにおいて具現化されたタイプのエレクトロゴニオメー
タタイプの装置は、米国特許第４，６７０，８５１号
と、１９９０年１０月２日出願の米国特許願第５９３，
４６９号と、１９９０年７月３１日出願の米国特許願第
５６２，２１３号とに開示されている。これらは全て出
願人に譲渡されている。
【０００６】その意図した目的には充分に叶っているも
のの、ＭＥＴＲＥＣＯＭとＳＵＲＧＩＣＯＭのエレクト
ロゴニオメータタイプデジタルシステムは、部材（par
t）と組立構造体（assembly）の三次元測定がしばしば
要求される一般産業界での利用には必ずしも適していな
い。従って、汎用としての、正確であると同時に低価格
である改良されたＣＭＭに対するコンスタントな需要が
存在する。
のの、ＭＥＴＲＥＣＯＭとＳＵＲＧＩＣＯＭのエレクト
ロゴニオメータタイプデジタルシステムは、部材（par
t）と組立構造体（assembly）の三次元測定がしばしば
要求される一般産業界での利用には必ずしも適していな
い。従って、汎用としての、正確であると同時に低価格
である改良されたＣＭＭに対するコンスタントな需要が
存在する。
【０００７】ロボットや５軸マシンセンター（５-axis
machine center）等のＣＮＣあるいはコンピュータ数値
制御装置の実際の使用状況における深刻な限定要因は、
典型的なロボット機能（溶接や研磨等）及び／又は典型
的なマシンツール機能（複雑な鋳型部品の加工等）を実
施する以前に、複雑で精緻なツールパスのプログラムに
消費される時間と労力とである。現在、このプログラミ
ング作業は試行錯誤に基づいた、細心の注意と神経の繊
細さが要求されるステップバイステップのシミュレーシ
ョン作業である。
machine center）等のＣＮＣあるいはコンピュータ数値
制御装置の実際の使用状況における深刻な限定要因は、
典型的なロボット機能（溶接や研磨等）及び／又は典型
的なマシンツール機能（複雑な鋳型部品の加工等）を実
施する以前に、複雑で精緻なツールパスのプログラムに
消費される時間と労力とである。現在、このプログラミ
ング作業は試行錯誤に基づいた、細心の注意と神経の繊
細さが要求されるステップバイステップのシミュレーシ
ョン作業である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】従来技術の前述の問題点
及び他の問題点と欠点とは、本発明の三次元測定機器
（例：エレクトロゴニオメータ）と、その使用方法とに
よって解消あるいは軽減される。本発明によれば、新規
であってポータブルな座標測定機械は、容積を正確で容
易に測定するためのマルチジョイント式（好適には６ジ
ョイント）手動ポジショニング測定アームを有してい
る。１好適実施例においては、このアームは直径６から
８フィート（182.88から243.84cm）（この範囲以外も
可）の球体を有しており、その好適測定精度は２シグマ
±０.０００５インチ（0.00127cm）（最適には２シグマ
±０.００１インチ(0.00254cm)）である。この測定アー
ムに加えて、本発明はアームとホストコンピュータとの
間で電子インターフェースとして作用するコントローラ
（シリアルボックス）を採用している。
及び他の問題点と欠点とは、本発明の三次元測定機器
（例：エレクトロゴニオメータ）と、その使用方法とに
よって解消あるいは軽減される。本発明によれば、新規
であってポータブルな座標測定機械は、容積を正確で容
易に測定するためのマルチジョイント式（好適には６ジ
ョイント）手動ポジショニング測定アームを有してい
る。１好適実施例においては、このアームは直径６から
８フィート（182.88から243.84cm）（この範囲以外も
可）の球体を有しており、その好適測定精度は２シグマ
±０.０００５インチ（0.00127cm）（最適には２シグマ
±０.００１インチ(0.00254cm)）である。この測定アー
ムに加えて、本発明はアームとホストコンピュータとの
間で電子インターフェースとして作用するコントローラ
（シリアルボックス）を採用している。
【０００９】本発明のＣＭＭに使用される機械式測定ア
ームは一般的に、複数の伝達ハウジング（transfer hou
sing）（各伝達ハウジングは１ジョイントを有してお
り、１回転自由度（degree of rotational freedom）を
定義する）と、相互に取付けられた延長部材（隣接伝達
ハウジングとは直交状態）とを有しており、好適には５
自由度あるいは６自由度を備えた１本の可動アームを定
義する。各伝達ハウジングは、測定トランスデューサ
（transducer）と新規なベアリングアレンジとを含む。
これら新規なベアリングアレンジはカウンタ配置（coun
ter-positioned）された円錐形ローラベアリングからな
るプレストレス（prestress） されたベアリングと、低
プロフィール構造（low profile structure）で高い曲
げ強度（highbending stiffness）を付与するための増
強スラストベアリング（stiffening thrust bearing）
とを含む。さらに、各伝達ケーシング（casing）は機械
的ストレスによる機械的過負荷に備えて視聴覚エンドス
トップ表示器（endstop indicator）を含む。
ームは一般的に、複数の伝達ハウジング（transfer hou
sing）（各伝達ハウジングは１ジョイントを有してお
り、１回転自由度（degree of rotational freedom）を
定義する）と、相互に取付けられた延長部材（隣接伝達
ハウジングとは直交状態）とを有しており、好適には５
自由度あるいは６自由度を備えた１本の可動アームを定
義する。各伝達ハウジングは、測定トランスデューサ
（transducer）と新規なベアリングアレンジとを含む。
これら新規なベアリングアレンジはカウンタ配置（coun
ter-positioned）された円錐形ローラベアリングからな
るプレストレス（prestress） されたベアリングと、低
プロフィール構造（low profile structure）で高い曲
げ強度（highbending stiffness）を付与するための増
強スラストベアリング（stiffening thrust bearing）
とを含む。さらに、各伝達ケーシング（casing）は機械
的ストレスによる機械的過負荷に備えて視聴覚エンドス
トップ表示器（endstop indicator）を含む。
【００１０】この可動アームは、ベース部（base）ある
いはポスト（post）に取付けられている。これは、
（１）温度安定性をモニターするための温度モニターボ
ードと、（２）汎用エンコーダセレクションのためのエ
ンコーダ搭載プレートと、（３）ユニットミックスアッ
プ（unit mixup）を回避するために、キャリブレーショ
ン（calibration）データとアイデンティフィケーショ
ン（identification） データとを含むＥＥＰＲＯＭ回
路ボードと、（４）高増幅信号（high amplified signa
l）をコントローラ内のリモートカウンタボード（remot
e counter board） に伝達するためのエンコーダ搭載プ
レート近辺に搭載されたプレアンプボード（preamplifi
er board）とを含む。
いはポスト（post）に取付けられている。これは、
（１）温度安定性をモニターするための温度モニターボ
ードと、（２）汎用エンコーダセレクションのためのエ
ンコーダ搭載プレートと、（３）ユニットミックスアッ
プ（unit mixup）を回避するために、キャリブレーショ
ン（calibration）データとアイデンティフィケーショ
ン（identification） データとを含むＥＥＰＲＯＭ回
路ボードと、（４）高増幅信号（high amplified signa
l）をコントローラ内のリモートカウンタボード（remot
e counter board） に伝達するためのエンコーダ搭載プ
レート近辺に搭載されたプレアンプボード（preamplifi
er board）とを含む。
【００１１】従来のＭＥＴＲＥＣＯＭシステムと同様
に、これら伝達ケーシングは、モジュール認可式可変組
立形態（modular permitting variable assembly confi
guration）を有しており、この可動アームアセンブリ全
体は、不変の熱膨張係数（ＣＴＥ）を提供するために１
材料で構成されている。ＭＥＴＲＥＣＯＭシステムの場
合と同様に、回転ストップ（rotation stop）を備えた
内部配線（internal wirerouting）とワイヤコイルキャ
ビティ（wire coiling cavity） とは、多数のワイヤの
完全な封閉（enclosure）を可能にしている。また、従
来のMETRECOM システムと同様に、本発明はユーザの利
便のためにスプリングカウンタバランス式に衝撃吸収す
る支持機構(spring counterbalanced and shock absorb
ed support mechanism)と、手動による高精度測定を可
能にするための２体のスイッチ) (テーク／アクセプト:
take/accept）データエントリ装置とを含む。さらに、
従来のＭＥＴＲＥＣＯＭシステムに使用されている一般
的オプションタイプが三次元での変値測定を行うように
提供される。（例：温度は、オプションポート（port）
に取付けられたサーモカップル（thermocouple）を使用
して三次元測定が可能である）。
に、これら伝達ケーシングは、モジュール認可式可変組
立形態（modular permitting variable assembly confi
guration）を有しており、この可動アームアセンブリ全
体は、不変の熱膨張係数（ＣＴＥ）を提供するために１
材料で構成されている。ＭＥＴＲＥＣＯＭシステムの場
合と同様に、回転ストップ（rotation stop）を備えた
内部配線（internal wirerouting）とワイヤコイルキャ
ビティ（wire coiling cavity） とは、多数のワイヤの
完全な封閉（enclosure）を可能にしている。また、従
来のMETRECOM システムと同様に、本発明はユーザの利
便のためにスプリングカウンタバランス式に衝撃吸収す
る支持機構(spring counterbalanced and shock absorb
ed support mechanism)と、手動による高精度測定を可
能にするための２体のスイッチ) (テーク／アクセプト:
take/accept）データエントリ装置とを含む。さらに、
従来のＭＥＴＲＥＣＯＭシステムに使用されている一般
的オプションタイプが三次元での変値測定を行うように
提供される。（例：温度は、オプションポート（port）
に取付けられたサーモカップル（thermocouple）を使用
して三次元測定が可能である）。
【００１２】ディスクリート式マイクロプロセッサベー
スのコントローラボックス（discrete microprocessor-
based controller box）の使用は、ホストレベルの処理
要件を課すことなく特定計算の予備処理（preprocessin
g） を可能にするため、本発明の重要な特徴となってい
る。これは、コントローラボックス内にインテリジェン
トなプレプロセッサ（intelligent preprocessor）を搭
載することで達成される。これは多様な外部ホスト
（例：外部コンピュータ）とのプログラム可能である適
応性と両立性とを提供する。このシリアルボックスはさ
らにホストからのコミュニケーション要件を検知するこ
とでインテリジェントなマルチプロトコルエバリュエー
ション（intelligent multi-protocol evaluation） と
自動スイッチング（auto switching）とを提供する。例
えば、１製造業者からのホストコンピュータ操作ソフト
は、このコントローラボックスによって自動的に検知さ
れる１形態のコールリクエストを作成するであろう。こ
のコントローラボックスの他の特徴には、多様な産業環
境での標準長距離コミュニケーションのためのシリアル
ポートコミュニケーションや、高精度測定を可能にする
全てのエンコーダ（伝達ハウジング内に配置）の同時的
捕獲（simultaneous capture）のための新規なアナログ
−デジタル／デジタルカウンタボード（analog-to-digi
tal/digital counter board）とが含まれる。
スのコントローラボックス（discrete microprocessor-
based controller box）の使用は、ホストレベルの処理
要件を課すことなく特定計算の予備処理（preprocessin
g） を可能にするため、本発明の重要な特徴となってい
る。これは、コントローラボックス内にインテリジェン
トなプレプロセッサ（intelligent preprocessor）を搭
載することで達成される。これは多様な外部ホスト
（例：外部コンピュータ）とのプログラム可能である適
応性と両立性とを提供する。このシリアルボックスはさ
らにホストからのコミュニケーション要件を検知するこ
とでインテリジェントなマルチプロトコルエバリュエー
ション（intelligent multi-protocol evaluation） と
自動スイッチング（auto switching）とを提供する。例
えば、１製造業者からのホストコンピュータ操作ソフト
は、このコントローラボックスによって自動的に検知さ
れる１形態のコールリクエストを作成するであろう。こ
のコントローラボックスの他の特徴には、多様な産業環
境での標準長距離コミュニケーションのためのシリアル
ポートコミュニケーションや、高精度測定を可能にする
全てのエンコーダ（伝達ハウジング内に配置）の同時的
捕獲（simultaneous capture）のための新規なアナログ
−デジタル／デジタルカウンタボード（analog-to-digi
tal/digital counter board）とが含まれる。
【００１３】本発明のＣＭＭの効率的なオンサイトキャ
リブレーション（on-site calibration）は、システム
精度評価（system accuracy evaluation） に対するポ
テンシャルな搭載複雑性（potential mounting complic
ations）を排除するために、ＣＭＭのベース部に配置さ
れた基準ボール（reference ball）の使用を通じて改善
されている。さらに、本発明のＣＭＭは、好適には、新
規な円錐形ボールバー装置（cone ballbar device）を
使用して、暫定的に容積精密測定プロトコル（volmetri
c accuracy measurement protocol）を実行するための
手段を含む。
リブレーション（on-site calibration）は、システム
精度評価（system accuracy evaluation） に対するポ
テンシャルな搭載複雑性（potential mounting complic
ations）を排除するために、ＣＭＭのベース部に配置さ
れた基準ボール（reference ball）の使用を通じて改善
されている。さらに、本発明のＣＭＭは、好適には、新
規な円錐形ボールバー装置（cone ballbar device）を
使用して、暫定的に容積精密測定プロトコル（volmetri
c accuracy measurement protocol）を実行するための
手段を含む。
【００１４】本発明のさらに別実施例によれば、研磨や
溶接（通常はロボットに関連する）や成形部品の加工
（通常は多軸マシンツールに関連する）のごとき典型的
な機能の実行におけるロボット及び多軸マシニングセン
ターの操作に必要な複雑なツールパスのプログラミング
のための新規な方法が提供されている。この方法によれ
ば、コンピュータ制御機械で熟練工の操作あるいはツー
ルパス（両方とも方向性と配向性とで定義）が複写され
ることが望ましい。これは本発明のＣＭＭを使用するこ
とで達成される。ＣＭＭオペレータは、シミュレーショ
ンされるツールをそのデジタイザ（digitizer） 端部に
配置して、前述の軽量であって取り扱い易く、受動的な
エレクトロゴニオメータ装置を使用し、望まれるツール
パスまたは製造操作をエミュレート（emulate） する。
このパスまたは操作がエミュレートされると、ＣＭＭの
ポジション／配向性データ（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向及び／又は
Ｉ、Ｊ、Ｋ配向）は蓄積され、保存される。このデータ
は産業標準フォーマットを使用して、ロボット又はマシ
ニングセンターのごときコンピュータ数値制御（ＣＮ
Ｃ）装置へと送られ、ＣＭＭを使用してエミュレートさ
れたモーションが再生される。その結果、そのコンピュ
ータ制御装置は、介在する複雑性には関係なく、スピー
ディで効率的に仕事を実行するための正確なツールパス
及び／又は操作データを提供してきた。この方法以前に
は、そのような仕事のプログラミングは、シミュレーシ
ョンを利用し、試行錯誤を繰り返した、細心の注意でプ
ログラムされたステップバイステップの取り組みが要求
された。
溶接（通常はロボットに関連する）や成形部品の加工
（通常は多軸マシンツールに関連する）のごとき典型的
な機能の実行におけるロボット及び多軸マシニングセン
ターの操作に必要な複雑なツールパスのプログラミング
のための新規な方法が提供されている。この方法によれ
ば、コンピュータ制御機械で熟練工の操作あるいはツー
ルパス（両方とも方向性と配向性とで定義）が複写され
ることが望ましい。これは本発明のＣＭＭを使用するこ
とで達成される。ＣＭＭオペレータは、シミュレーショ
ンされるツールをそのデジタイザ（digitizer） 端部に
配置して、前述の軽量であって取り扱い易く、受動的な
エレクトロゴニオメータ装置を使用し、望まれるツール
パスまたは製造操作をエミュレート（emulate） する。
このパスまたは操作がエミュレートされると、ＣＭＭの
ポジション／配向性データ（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向及び／又は
Ｉ、Ｊ、Ｋ配向）は蓄積され、保存される。このデータ
は産業標準フォーマットを使用して、ロボット又はマシ
ニングセンターのごときコンピュータ数値制御（ＣＮ
Ｃ）装置へと送られ、ＣＭＭを使用してエミュレートさ
れたモーションが再生される。その結果、そのコンピュ
ータ制御装置は、介在する複雑性には関係なく、スピー
ディで効率的に仕事を実行するための正確なツールパス
及び／又は操作データを提供してきた。この方法以前に
は、そのような仕事のプログラミングは、シミュレーシ
ョンを利用し、試行錯誤を繰り返した、細心の注意でプ
ログラムされたステップバイステップの取り組みが要求
された。
【００１５】今日まで、ロボットプログラミングは原則
的にはいわゆるティーチモード（teach mode）と呼ばれ
るプロセスで実行されてきた。ティーチモード手法で、
ロボットは仕事を実行して記憶するように命令される。
技術者はコントローラパネルとジョイスティックとでロ
ボットに望むモーションを行うように命令する。ロボッ
トの動作は、多様なジョイントの回転と特定のエンドエ
フェクタ（end-effector）の動作を含む一連のステップ
バイステップモーションとして保存される。
的にはいわゆるティーチモード（teach mode）と呼ばれ
るプロセスで実行されてきた。ティーチモード手法で、
ロボットは仕事を実行して記憶するように命令される。
技術者はコントローラパネルとジョイスティックとでロ
ボットに望むモーションを行うように命令する。ロボッ
トの動作は、多様なジョイントの回転と特定のエンドエ
フェクタ（end-effector）の動作を含む一連のステップ
バイステップモーションとして保存される。
【００１６】この方法の性質により、実際の絶対寸法ポ
ジション（actual absolute dimensional position）
は、教えられているポジションの反復能力ほどには重要
ではなかった。
ジション（actual absolute dimensional position）
は、教えられているポジションの反復能力ほどには重要
ではなかった。
【００１７】産業界は設計／製造環境におけるコンピュ
ータ化の大幅な増進と、複雑な曲線ツールパスや、レー
ザのごときエンドエフェクタの使用タイプ数の増加を経
験してきた。このことは、ロボットパスデータが典型的
なＣＡＭデータに類似し始めたことを意味している。典
型的なコンピュータ制御マシニングセンターは寸法的に
正確であり、反復性もある。しかし、前述の理由によ
り、このことは典型的なマルチジョイントロボットには
該当しない。
ータ化の大幅な増進と、複雑な曲線ツールパスや、レー
ザのごときエンドエフェクタの使用タイプ数の増加を経
験してきた。このことは、ロボットパスデータが典型的
なＣＡＭデータに類似し始めたことを意味している。典
型的なコンピュータ制御マシニングセンターは寸法的に
正確であり、反復性もある。しかし、前述の理由によ
り、このことは典型的なマルチジョイントロボットには
該当しない。
【００１８】具体的に請求項１に記載の発明は、「多軸
装置の反復性能及び／又は精度を向上させるためのエラ
ーマップを作成する方法であって、（１）受動性三次元
座標測定機械（ＣＭＭ）の測定アームを多軸装置に取付
け、当該多軸装置に望まれる所定のプログラムされたパ
スあるいは操作をエミュレートしている選択された三次
元パスあるいは操作を通じて前記ＣＭＭを操作するステ
ップと、（２）前記ステップ（１）から(a)ポジション
と(b)配向性(orientation) との少なくとも一方であっ
て、前記多軸装置の実際のパスあるいは操作を定義する
三次元データを現出させる（developing）ステップと、
（３）該実際のパスあるいは操作を、望まれる所定のプ
ログラムされたパスあるいは操作と比較するステップ
と、（４）該実際のパスあるいは操作を、望まれる所定
のプログラムされたパスあるいは操作と比較させるエラ
ーマップを作成するステップと、（５）該エラーマップ
を使用して、前記多軸装置の反復性能及び／又は精度を
向上させるステップと、を含むことを特徴とするエラー
マップ作成方法。」である。
装置の反復性能及び／又は精度を向上させるためのエラ
ーマップを作成する方法であって、（１）受動性三次元
座標測定機械（ＣＭＭ）の測定アームを多軸装置に取付
け、当該多軸装置に望まれる所定のプログラムされたパ
スあるいは操作をエミュレートしている選択された三次
元パスあるいは操作を通じて前記ＣＭＭを操作するステ
ップと、（２）前記ステップ（１）から(a)ポジション
と(b)配向性(orientation) との少なくとも一方であっ
て、前記多軸装置の実際のパスあるいは操作を定義する
三次元データを現出させる（developing）ステップと、
（３）該実際のパスあるいは操作を、望まれる所定のプ
ログラムされたパスあるいは操作と比較するステップ
と、（４）該実際のパスあるいは操作を、望まれる所定
のプログラムされたパスあるいは操作と比較させるエラ
ーマップを作成するステップと、（５）該エラーマップ
を使用して、前記多軸装置の反復性能及び／又は精度を
向上させるステップと、を含むことを特徴とするエラー
マップ作成方法。」である。
【００１９】請求項２に記載の発明は、「前記多軸装置
は少なくとも３軸を有した装置を含み、前記ステップ
（２）で現出されたデータはポジションと配向性のデー
タを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。」であ
る。請求項３に記載の発明は、「前記多軸装置は少なく
とも５軸を有した装置を含み、前記ステップ（２）で現
出されたデータはポジションと配向性のデータを含むこ
とを特徴とする請求項１記載の方法。」である。
は少なくとも３軸を有した装置を含み、前記ステップ
（２）で現出されたデータはポジションと配向性のデー
タを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。」であ
る。請求項３に記載の発明は、「前記多軸装置は少なく
とも５軸を有した装置を含み、前記ステップ（２）で現
出されたデータはポジションと配向性のデータを含むこ
とを特徴とする請求項１記載の方法。」である。
【００２０】請求項４に記載の発明は、「前記多軸装置
は加工装置を含むことを特徴とする請求項１記載の方
法。」である請求項５に記載の発明は、「前記多軸装置
はロボットを含むことを特徴とする請求項１記載の方
法。」である。請求項６に記載の発明は、「前記操作
は、溶接、研磨、カッティング、寸法加工、艶出し、削
り加工、塗装、及び洗浄からなる加工群から選択される
ことを特徴とする請求項１記載の方法。」である。請求
項７に記載の発明は、「前記ＣＭＭは６の自由度を含む
ことを特徴とする請求項１記載の方法。」である。
は加工装置を含むことを特徴とする請求項１記載の方
法。」である請求項５に記載の発明は、「前記多軸装置
はロボットを含むことを特徴とする請求項１記載の方
法。」である。請求項６に記載の発明は、「前記操作
は、溶接、研磨、カッティング、寸法加工、艶出し、削
り加工、塗装、及び洗浄からなる加工群から選択される
ことを特徴とする請求項１記載の方法。」である。請求
項７に記載の発明は、「前記ＣＭＭは６の自由度を含む
ことを特徴とする請求項１記載の方法。」である。
【００２１】請求項８に記載の発明は、「前記ＣＭＭ
は、それぞれ反対側にある第１端部と第２端部とを有し
た可動アームを含み、該可動アームは複数のジョイント
を含み、該各ジョイントは１自由度に対応し、該アーム
は選択されたスペース内で可動であり、該各ジョイント
はポジショントランスデューサ手段を収容する回転伝達
ハウジングを含み、該トランスデューサ手段はポジショ
ン信号を創出するものであり、本ＣＭＭはさらに、前記
可動アームの前記第１端部に取付けられた支持ベース部
と、前記可動アームの前記第２端部に取付けられたプロ
ーブと、前記トランスデューサ手段からの前記ポジショ
ン信号を受信し、選択されたスペース内で前記プローブ
のポジションに対応したデジタル座標を提供する電子回
路手段と、を含むことを特徴とする請求項７記載の方
法。」である。
は、それぞれ反対側にある第１端部と第２端部とを有し
た可動アームを含み、該可動アームは複数のジョイント
を含み、該各ジョイントは１自由度に対応し、該アーム
は選択されたスペース内で可動であり、該各ジョイント
はポジショントランスデューサ手段を収容する回転伝達
ハウジングを含み、該トランスデューサ手段はポジショ
ン信号を創出するものであり、本ＣＭＭはさらに、前記
可動アームの前記第１端部に取付けられた支持ベース部
と、前記可動アームの前記第２端部に取付けられたプロ
ーブと、前記トランスデューサ手段からの前記ポジショ
ン信号を受信し、選択されたスペース内で前記プローブ
のポジションに対応したデジタル座標を提供する電子回
路手段と、を含むことを特徴とする請求項７記載の方
法。」である。
【００２２】請求項９に記載の発明は、「前記ＣＭＭを
多軸装置に取付けるために機械式リンケージが使用され
ていることを特徴とする請求項１記載の方法。」であ
る。
多軸装置に取付けるために機械式リンケージが使用され
ていることを特徴とする請求項１記載の方法。」であ
る。
【００２３】本発明の前述の特徴と利点、並びに他の特
徴と利点とは、以下の詳細な説明と添付図面とにより、
当業者には充分に理解されることであろう。尚、図面を
通して同一部材には同一番号が付けられている。
徴と利点とは、以下の詳細な説明と添付図面とにより、
当業者には充分に理解されることであろう。尚、図面を
通して同一部材には同一番号が付けられている。
【００２４】
【発明の実施の形態】図１には、本発明の三次元測定シ
ステムが示されており、一般的に手動操作マルチジョイ
ントアーム１２と支持ベース部あるいはポスト１４とを
含む座標測定機械（ＣＭＭ）１０と、コントローラある
いはシリアルボックス１６と、ホストコンピュータ１８
とを含む。ＣＭＭ１０は、ホストコンピュータ１８と電
子的連絡（接続）状態にあるシリアルボックス１６と電
子的連絡状態である。
ステムが示されており、一般的に手動操作マルチジョイ
ントアーム１２と支持ベース部あるいはポスト１４とを
含む座標測定機械（ＣＭＭ）１０と、コントローラある
いはシリアルボックス１６と、ホストコンピュータ１８
とを含む。ＣＭＭ１０は、ホストコンピュータ１８と電
子的連絡（接続）状態にあるシリアルボックス１６と電
子的連絡状態である。
【００２５】以下においてさらに詳細に解説するが、Ｃ
ＭＭ１０は、回転ポジションデータを収集し、この基礎
データをシリアルボックス１６へと送るトランスデュー
サを含む（例：各自由度に対して１トランスデュー
サ）。シリアルボックス１６は、特定の複雑な計算を扱
うためのホストコンピュータ１８の全体的な要件を減少
させ特定の予備データ操作を行う。図２に示すように、
シリアルボックス１６はホストコンピュータ１８（図２
に示すノート型コンピュータ等）の下側に配置されるよ
うに設計されており、データ処理ソフトウェア、マイク
ロコンピュータプロセッサ、信号処理ボード及び多数の
表示ライト２０を含むＥＥＰＲＯＭを含む。前記のよう
に、基本トランスデューサデータはＣＭＭ１０からシリ
アルボックス１６へと送られる。シリアルボックス１６
は継続的にその未処理トランスデューサデータを処理
し、望まれる三次元のポジションあるいは配向性の情報
でホストコンピュータの質問に応答する。
ＭＭ１０は、回転ポジションデータを収集し、この基礎
データをシリアルボックス１６へと送るトランスデュー
サを含む（例：各自由度に対して１トランスデュー
サ）。シリアルボックス１６は、特定の複雑な計算を扱
うためのホストコンピュータ１８の全体的な要件を減少
させ特定の予備データ操作を行う。図２に示すように、
シリアルボックス１６はホストコンピュータ１８（図２
に示すノート型コンピュータ等）の下側に配置されるよ
うに設計されており、データ処理ソフトウェア、マイク
ロコンピュータプロセッサ、信号処理ボード及び多数の
表示ライト２０を含むＥＥＰＲＯＭを含む。前記のよう
に、基本トランスデューサデータはＣＭＭ１０からシリ
アルボックス１６へと送られる。シリアルボックス１６
は継続的にその未処理トランスデューサデータを処理
し、望まれる三次元のポジションあるいは配向性の情報
でホストコンピュータの質問に応答する。
【００２６】好適には、本発明の三次元測定システムま
たは装置を定義する３の部材（例：ＣＭＭ１０、シリア
ルボックス１６、及びホストコンピュータ１８）は、剛
体プレート及び／又は標準光学測定機器用ねじ手段（st
andard measurement instrument thread）を使用して固
定搭載面に搭載され、続いて、図３に示す周知で標準的
な経緯儀可動スタンド（theodolite mobile stand） ２
２に搭載される。好適には、経緯儀スタンド２２はブラ
ンソン社製の製品番号ＭＷＳ７５０を含む。このような
可動スタンドは、伸縮垂直塔と通常のアタッチメント及
びロッキング機構とを有した安定回転式プラットフォー
ムを特徴としている。図２と図３とに示すように、ＣＭ
Ｍ１０の支持ベース部１４はスタンド２２の垂直支持部
材２４にねじ手段あるいは別手段で取付けられ、シリア
ルボックス１６／ホストコンピュータ１８は、第２ジョ
イント３２に回動可能に接続されているアーム３０に第
１ジョイント２８で回動可能に接続されている棚２６に
よって支持されている。接続部材３４はジョイント３２
を、部材２４上に搭載されたキャップ３８に取付けられ
たスィベル（swivel）接続部３６と接続する。
たは装置を定義する３の部材（例：ＣＭＭ１０、シリア
ルボックス１６、及びホストコンピュータ１８）は、剛
体プレート及び／又は標準光学測定機器用ねじ手段（st
andard measurement instrument thread）を使用して固
定搭載面に搭載され、続いて、図３に示す周知で標準的
な経緯儀可動スタンド（theodolite mobile stand） ２
２に搭載される。好適には、経緯儀スタンド２２はブラ
ンソン社製の製品番号ＭＷＳ７５０を含む。このような
可動スタンドは、伸縮垂直塔と通常のアタッチメント及
びロッキング機構とを有した安定回転式プラットフォー
ムを特徴としている。図２と図３とに示すように、ＣＭ
Ｍ１０の支持ベース部１４はスタンド２２の垂直支持部
材２４にねじ手段あるいは別手段で取付けられ、シリア
ルボックス１６／ホストコンピュータ１８は、第２ジョ
イント３２に回動可能に接続されているアーム３０に第
１ジョイント２８で回動可能に接続されている棚２６に
よって支持されている。接続部材３４はジョイント３２
を、部材２４上に搭載されたキャップ３８に取付けられ
たスィベル（swivel）接続部３６と接続する。
【００２７】図１と図４から図９にてＣＭＭ１０を詳細
に説明する。図５に最も良く示されているように、ＣＭ
Ｍ１０は、第２伝達ハウジング４２（ハウジング４０に
対して横断的に配置）に接続された第１伝達ハウジング
４０を含む第１セットである２体のハウジング（４０、
４２）に接続されたベース部１４を含む。第１延長部材
４４は、第４伝達ハウジング４８に横断的に取付けられ
た第３伝達ハウジング４６を含む第２セットである２体
の伝達ハウジング（４６、４８）に固定的に取付けられ
ている。第１延長部材４４は、伝達ハウジング４２と４
６との間でそれらに垂直方向に配置されている。第２延
長部材５０は伝達ハウジング４８に整合状態で固定的に
取付けられている。剛体延長部材５０は第６伝達ハウジ
ング５４に横断的に取付けられている第５伝達ハウジン
グ５２を含む第３セットである２体の伝達ハウジング
（５２、５４）に固定的に取付けられている。第６伝達
ハウジング５４は、ハンドル／プローブアセンブリ５６
に接続されている。
に説明する。図５に最も良く示されているように、ＣＭ
Ｍ１０は、第２伝達ハウジング４２（ハウジング４０に
対して横断的に配置）に接続された第１伝達ハウジング
４０を含む第１セットである２体のハウジング（４０、
４２）に接続されたベース部１４を含む。第１延長部材
４４は、第４伝達ハウジング４８に横断的に取付けられ
た第３伝達ハウジング４６を含む第２セットである２体
の伝達ハウジング（４６、４８）に固定的に取付けられ
ている。第１延長部材４４は、伝達ハウジング４２と４
６との間でそれらに垂直方向に配置されている。第２延
長部材５０は伝達ハウジング４８に整合状態で固定的に
取付けられている。剛体延長部材５０は第６伝達ハウジ
ング５４に横断的に取付けられている第５伝達ハウジン
グ５２を含む第３セットである２体の伝達ハウジング
（５２、５４）に固定的に取付けられている。第６伝達
ハウジング５４は、ハンドル／プローブアセンブリ５６
に接続されている。
【００２８】一般的に（以下でさらに詳細に解説）、ポ
ジション検知トランスデューサは伝達ハウジング４０、
４２、４６、４８、５２、５４の各々に搭載されてい
る。各ハウジングはベアリング支持体と、４５度角の取
付スクリューを使用して相互に円筒状に取付けられるよ
うになったトランスデューサコンパートメントとを含む
（図６）。ベース部１４にはカウンタバランススプリン
グ装置６０が取付けられており、その標準垂直形態でア
ーム１２を支持している（図８）。
ジション検知トランスデューサは伝達ハウジング４０、
４２、４６、４８、５２、５４の各々に搭載されてい
る。各ハウジングはベアリング支持体と、４５度角の取
付スクリューを使用して相互に円筒状に取付けられるよ
うになったトランスデューサコンパートメントとを含む
（図６）。ベース部１４にはカウンタバランススプリン
グ装置６０が取付けられており、その標準垂直形態でア
ーム１２を支持している（図８）。
【００２９】図６と図７とでは伝達ハウジング（１例）
とその内部部材とを詳細に解説している。図６は伝達ハ
ウジングの分解図であり、図７は横断配向的に接続され
た伝達ハウジング（例：ハウジング４６と４８）の拡大
図である。各ハウジングは内部キャリヤ（carrier） ６
２と外部ケーシング６４とを含む。内部キャリヤ６２と
外部ケーシング６４との間の機械的安定性は、それぞれ
のレース７０と７２とに対して押圧するように配置され
た２体のカウンタ配置（例：反対側に配置）された円錐
状ローラベアリング６６と６８とによって提供される。
レース７０と７２とは外部伝達ケーシング６４内に永久
固定される。キャリヤ６２はねじ手段７４まで延びてい
るシャフト１２２を含む。円錐状ベアリング６６と６８
とは超硬スチールで製造されることが望ましく、レース
７０と７２もまた超硬スチールで製造されることが望ま
しい。
とその内部部材とを詳細に解説している。図６は伝達ハ
ウジングの分解図であり、図７は横断配向的に接続され
た伝達ハウジング（例：ハウジング４６と４８）の拡大
図である。各ハウジングは内部キャリヤ（carrier） ６
２と外部ケーシング６４とを含む。内部キャリヤ６２と
外部ケーシング６４との間の機械的安定性は、それぞれ
のレース７０と７２とに対して押圧するように配置され
た２体のカウンタ配置（例：反対側に配置）された円錐
状ローラベアリング６６と６８とによって提供される。
レース７０と７２とは外部伝達ケーシング６４内に永久
固定される。キャリヤ６２はねじ手段７４まで延びてい
るシャフト１２２を含む。円錐状ベアリング６６と６８
とは超硬スチールで製造されることが望ましく、レース
７０と７２もまた超硬スチールで製造されることが望ま
しい。
【００３０】伝達ケーシング４８の組立工程で、ナット
７３を使用して圧力がかけられる。ナット７３はねじ７
４に対して所定トルクが作用するように締められてプレ
ストレスされたベアリング状態を提供し、典型的な負荷
のもとで軸方向回転以外にはモーションを発生させな
い。手動取り扱い中のそのようなアームの低プロフィー
ル（low profile）の必要性と、その全強度に対して付
随する減少（attendant reduction in the overall sti
ffness） とにより、キャリヤ６２とケーシング６４と
の間のインターフェースにスラストベアリング（thrust
bearing）７６の設置が好適であり、場合によっては必
要となる。スラストベアリング７６は、伝達ハウジング
のキャリヤ６２とケーシング６４との間にさらに機械的
強度を提供する。スラストベアリング７６は、スラスト
調整リング３００、平環状レース３０２、ローラベアリ
ング及びケージ３０４、環状レース３０６、スラストカ
バー３０８である５構成要素からなる。スラストベアリ
ング７６は一連のセットスクリュー７８を介して調整さ
れ、高い曲抵抗力を提供する。トランスデューサ（好適
には、ハイデンハイン社製のＭｉｎｉ−Ｒｏｄ、製品番
号４５０Ｍ−０３６００のごときエンコーダ８０）は、
伝達ケーシング内への搭載のために汎用搭載プレート８
２に搭載される。トランスデューサ８０の製造元でのモ
デルチェンジ、その結果としての搭載スクリュー形状の
変化に対処できるように搭載プレート８２を改良するこ
とが可能であり、よって搭載プレート８２は部材の利用
性の問題を解決する重要な要素である。搭載プレート８
２は丸いコーナー部を有した略三角形であり、図２８に
示されている。さらに図２８はねじ部材８８と９０、ピ
ン８６、カップラー８４（それらを以下で詳述する）を
も図示している。
７３を使用して圧力がかけられる。ナット７３はねじ７
４に対して所定トルクが作用するように締められてプレ
ストレスされたベアリング状態を提供し、典型的な負荷
のもとで軸方向回転以外にはモーションを発生させな
い。手動取り扱い中のそのようなアームの低プロフィー
ル（low profile）の必要性と、その全強度に対して付
随する減少（attendant reduction in the overall sti
ffness） とにより、キャリヤ６２とケーシング６４と
の間のインターフェースにスラストベアリング（thrust
bearing）７６の設置が好適であり、場合によっては必
要となる。スラストベアリング７６は、伝達ハウジング
のキャリヤ６２とケーシング６４との間にさらに機械的
強度を提供する。スラストベアリング７６は、スラスト
調整リング３００、平環状レース３０２、ローラベアリ
ング及びケージ３０４、環状レース３０６、スラストカ
バー３０８である５構成要素からなる。スラストベアリ
ング７６は一連のセットスクリュー７８を介して調整さ
れ、高い曲抵抗力を提供する。トランスデューサ（好適
には、ハイデンハイン社製のＭｉｎｉ−Ｒｏｄ、製品番
号４５０Ｍ−０３６００のごときエンコーダ８０）は、
伝達ケーシング内への搭載のために汎用搭載プレート８
２に搭載される。トランスデューサ８０の製造元でのモ
デルチェンジ、その結果としての搭載スクリュー形状の
変化に対処できるように搭載プレート８２を改良するこ
とが可能であり、よって搭載プレート８２は部材の利用
性の問題を解決する重要な要素である。搭載プレート８
２は丸いコーナー部を有した略三角形であり、図２８に
示されている。さらに図２８はねじ部材８８と９０、ピ
ン８６、カップラー８４（それらを以下で詳述する）を
も図示している。
【００３１】エンコーダ８０を使用した高精度回転測定
は、エンコーダ８０には負荷がかからず、伝達ケーシン
グの軸とエンコーダの軸との間に少々の不整合があって
も伝達ケーシングのモーションがエンコーダに正確に伝
達されることを条件としている。角伝達エラー（angula
r transfer error）はエンコーダに関する諸文献から当
該分野の技術者にはよく知られている。レンブラント社
製の製品番号Ｂ１００４Ｒ５１Ｒのようなカップラー８
４は、エンコーダ８０と連絡状態にある。延長シャフト
８６はエンコーダ８０を伝達ケーシング６４に接続する
ために利用される。延長シャフト８６はカップラー８４
に接続され、セットスクリュー８８と９０を使用してね
じ手段７４にてキャリヤ６２の端部に接続される（図７
参照）。本発明の１つの重要な特徴によれば、電子プレ
アンプボード（electronic preamplifier board） ９２
は、エンコーダ８０に近接して配置され、キャップカバ
ー９６の内側に（スクリュー９４を介して）搭載され
る。キャップカバー９６は、スクリュー９７を介してケ
ーシング６４に取付けられる。中継ハウジング９８はス
クリュー９７と１００を介してキャップカバー９６をケ
ーシング６４に接続する。伝達ハウジングの外部環境と
のシーリング（sealing） は、標準ゴム製Ｏリング溝１
０４を搭載したＯリング溝１０２を使用してそのジョイ
ントにて達成される。回転エンドストップ１０６（以下
で説明）は図２９に最良に図示されている。これは開口
部を有した方形金属ハウジングを有しており、ハウジン
グの開口部を介してボルト１０８によってケーシング６
４に搭載されている。長期にわたって摩耗を防止するた
めのグロメットを通過するワイヤはキャリヤ６２とケー
シング６４とに１１０と１１２とで搭載されている。位
置ピン１１４はキャリヤ６２の相補形状の凹部１１６に
て受領され、２体の隣接伝達ケーシングの相対的配向性
は維持される。
は、エンコーダ８０には負荷がかからず、伝達ケーシン
グの軸とエンコーダの軸との間に少々の不整合があって
も伝達ケーシングのモーションがエンコーダに正確に伝
達されることを条件としている。角伝達エラー（angula
r transfer error）はエンコーダに関する諸文献から当
該分野の技術者にはよく知られている。レンブラント社
製の製品番号Ｂ１００４Ｒ５１Ｒのようなカップラー８
４は、エンコーダ８０と連絡状態にある。延長シャフト
８６はエンコーダ８０を伝達ケーシング６４に接続する
ために利用される。延長シャフト８６はカップラー８４
に接続され、セットスクリュー８８と９０を使用してね
じ手段７４にてキャリヤ６２の端部に接続される（図７
参照）。本発明の１つの重要な特徴によれば、電子プレ
アンプボード（electronic preamplifier board） ９２
は、エンコーダ８０に近接して配置され、キャップカバ
ー９６の内側に（スクリュー９４を介して）搭載され
る。キャップカバー９６は、スクリュー９７を介してケ
ーシング６４に取付けられる。中継ハウジング９８はス
クリュー９７と１００を介してキャップカバー９６をケ
ーシング６４に接続する。伝達ハウジングの外部環境と
のシーリング（sealing） は、標準ゴム製Ｏリング溝１
０４を搭載したＯリング溝１０２を使用してそのジョイ
ントにて達成される。回転エンドストップ１０６（以下
で説明）は図２９に最良に図示されている。これは開口
部を有した方形金属ハウジングを有しており、ハウジン
グの開口部を介してボルト１０８によってケーシング６
４に搭載されている。長期にわたって摩耗を防止するた
めのグロメットを通過するワイヤはキャリヤ６２とケー
シング６４とに１１０と１１２とで搭載されている。位
置ピン１１４はキャリヤ６２の相補形状の凹部１１６に
て受領され、２体の隣接伝達ケーシングの相対的配向性
は維持される。
【００３２】図７に示されるように、安全対策及び他の
理由で、全ワイヤがアーム１２内に完全に遮閉されてい
ることが重要である。図７は互いに垂直に搭載され、ワ
イヤの通路を提供している２体の伝達ハウジング４６と
４８とを図示している。ＣＭＭ１０の使用中に、エンコ
ーダ８０からのエンコーダ情報はワイヤ１１８を介して
処理ボード９２へ送られて増幅され、加工されたワイヤ
通路１２０を介してにアーム１２を通過する。ワイヤ１
１８は伝達ケーシング４６の内部キャリヤ６２の空洞部
１２２内の空洞通路１２０とグロメット穴１２４とを通
過し、伝達ハウジング４６の外部ケーシング６４に加工
された大きな空洞部１２６内へと通過する。空洞部１２
６は伝達ケーシングの回転中にワイヤストランドの巻き
上げを可能にし、ワイヤの摩擦を発生させず、ワイヤの
曲げを最少限に抑えるように形成されている。しかし、
ワイヤの完全な回転には限界があるため、不完全球形溝
１２８が提供されており、その内部にはエンドストップ
スクリュー１３０が配置されており、回転をこの場合に
は３３０度に制限している。空洞１２０を通過する通路
とワイヤ巻き上げ空洞部１２２とは各伝達ケーシングに
おいて形成されており、ベース部１４に搭載されたコネ
クタにまでワイヤを延ばし、ワイヤの露出を皆無として
いる。
理由で、全ワイヤがアーム１２内に完全に遮閉されてい
ることが重要である。図７は互いに垂直に搭載され、ワ
イヤの通路を提供している２体の伝達ハウジング４６と
４８とを図示している。ＣＭＭ１０の使用中に、エンコ
ーダ８０からのエンコーダ情報はワイヤ１１８を介して
処理ボード９２へ送られて増幅され、加工されたワイヤ
通路１２０を介してにアーム１２を通過する。ワイヤ１
１８は伝達ケーシング４６の内部キャリヤ６２の空洞部
１２２内の空洞通路１２０とグロメット穴１２４とを通
過し、伝達ハウジング４６の外部ケーシング６４に加工
された大きな空洞部１２６内へと通過する。空洞部１２
６は伝達ケーシングの回転中にワイヤストランドの巻き
上げを可能にし、ワイヤの摩擦を発生させず、ワイヤの
曲げを最少限に抑えるように形成されている。しかし、
ワイヤの完全な回転には限界があるため、不完全球形溝
１２８が提供されており、その内部にはエンドストップ
スクリュー１３０が配置されており、回転をこの場合に
は３３０度に制限している。空洞１２０を通過する通路
とワイヤ巻き上げ空洞部１２２とは各伝達ケーシングに
おいて形成されており、ベース部１４に搭載されたコネ
クタにまでワイヤを延ばし、ワイヤの露出を皆無として
いる。
【００３３】図８には、アルミ製アームと多様なベアリ
ング及びトランスデューサの構造が図示されており、Ｃ
ＭＭ１０のプローブハンドルアセンブリ５６で合計重量
が約１０から１５ポンド（４．５３６ｋｇ〜６．８０４
ｋｇ）である。通常の場合には、このような重量は装置
の使用中に大きな疲労の原因となり、従ってカウンタバ
ランスが必要である。しかし、重量のカウンタバランス
処理は好ましくない。なぜなら、装置の重量が大幅に増
加し、搬送に不便だからである。よって、１好適実施例
においては、重量のカウンタバランスは、アーム１２を
リフトさせるため、ベース部１４で伝達ハウジング４２
に搭載されたトーションスプリング（torsional sprin
g）１３２を含むカウンタバランス装置６０を使用して
提供されている。巻きつけられたトーションスプリング
１３２は全体的なプレテンションに影響を及ぼす多様な
位置に搭載が可能であり、よって、多様な長さと重量と
を有したアーム１２に対して利用が可能である。同様
に、アーム１２の重量と、反発するスプリングの影響と
により、アームを収納ポジションに戻すときには大きな
衝撃負荷が発生するかも知れない。このショックを回避
するため、エアピストン式ショック吸収器１３４がカウ
ンタバランススプリング装置６０に提供される。この機
構によりショックは吸収され、収納位置へのスローな動
作が提供される。図８は押さえられた状態のショック吸
収器１３４を図示しており、図１６から図１８には完全
に延び出た状態のショック吸収器１３４を図示してい
る。
ング及びトランスデューサの構造が図示されており、Ｃ
ＭＭ１０のプローブハンドルアセンブリ５６で合計重量
が約１０から１５ポンド（４．５３６ｋｇ〜６．８０４
ｋｇ）である。通常の場合には、このような重量は装置
の使用中に大きな疲労の原因となり、従ってカウンタバ
ランスが必要である。しかし、重量のカウンタバランス
処理は好ましくない。なぜなら、装置の重量が大幅に増
加し、搬送に不便だからである。よって、１好適実施例
においては、重量のカウンタバランスは、アーム１２を
リフトさせるため、ベース部１４で伝達ハウジング４２
に搭載されたトーションスプリング（torsional sprin
g）１３２を含むカウンタバランス装置６０を使用して
提供されている。巻きつけられたトーションスプリング
１３２は全体的なプレテンションに影響を及ぼす多様な
位置に搭載が可能であり、よって、多様な長さと重量と
を有したアーム１２に対して利用が可能である。同様
に、アーム１２の重量と、反発するスプリングの影響と
により、アームを収納ポジションに戻すときには大きな
衝撃負荷が発生するかも知れない。このショックを回避
するため、エアピストン式ショック吸収器１３４がカウ
ンタバランススプリング装置６０に提供される。この機
構によりショックは吸収され、収納位置へのスローな動
作が提供される。図８は押さえられた状態のショック吸
収器１３４を図示しており、図１６から図１８には完全
に延び出た状態のショック吸収器１３４を図示してい
る。
【００３４】図９Ａと図９Ｂではプローブハンドルアセ
ンブリ５６の平面図と底面図とがそれぞれ図示されてい
る。プローブハンドルアセンブリ５６は鉛筆またはピス
トルグリップのように保持され、データ取得用の２体の
スイッチ（図９Ａの１５０と１５２）と、オプション電
子機器取付用のコネクタ（図９Ｂの１５４）と、多様な
プローブ受領用のねじ式搭載部１５６とを有している。
ＣＭＭ１０は手動測定システムであるため、ユーザはま
ず測定を行い、その測定値が許容値であるか否かをＣＭ
Ｍ１０に確認させることができなければならない。これ
は２体のスイッチ１５０と１５２の使用を通じて達成さ
れる。フロントスイッチ１５０は三次元データ情報をト
ラップするのに使用され、バックスイッチ１５２はその
承認を確認し、ホストコンピュータ１８へと伝達する。
スイッチ収納体５８の裏側にはコネクタ１５４が提供さ
れており、レーザスキャン装置またはタッチプローブ等
の多数のオプション装置との汎用接続用の多数の電圧線
及びアナログ−デジタル変換線を有している。
ンブリ５６の平面図と底面図とがそれぞれ図示されてい
る。プローブハンドルアセンブリ５６は鉛筆またはピス
トルグリップのように保持され、データ取得用の２体の
スイッチ（図９Ａの１５０と１５２）と、オプション電
子機器取付用のコネクタ（図９Ｂの１５４）と、多様な
プローブ受領用のねじ式搭載部１５６とを有している。
ＣＭＭ１０は手動測定システムであるため、ユーザはま
ず測定を行い、その測定値が許容値であるか否かをＣＭ
Ｍ１０に確認させることができなければならない。これ
は２体のスイッチ１５０と１５２の使用を通じて達成さ
れる。フロントスイッチ１５０は三次元データ情報をト
ラップするのに使用され、バックスイッチ１５２はその
承認を確認し、ホストコンピュータ１８へと伝達する。
スイッチ収納体５８の裏側にはコネクタ１５４が提供さ
れており、レーザスキャン装置またはタッチプローブ等
の多数のオプション装置との汎用接続用の多数の電圧線
及びアナログ−デジタル変換線を有している。
【００３５】多様なプローブはハンドルアセンブリ５６
にねじ式に取付けが可能である。図１０Ａでは直径が１
／４インチ（０．６３５ｃｍ）の硬質ボール形プローブ
１５８が図示され、図１０Ｂではポイント形プローブ１
６０が図示されている。両プローブ（１５８、１６０）
とも搭載部１５６にねじ手段（雄ねじ１５７）で搭載さ
れ、搭載部１５６はプローブ収容体５８にねじ式に取付
けられている。搭載部１５６は複数の平面部１５９をさ
らに含み、レンチを使用してプローブの着脱が行われ
る。
にねじ式に取付けが可能である。図１０Ａでは直径が１
／４インチ（０．６３５ｃｍ）の硬質ボール形プローブ
１５８が図示され、図１０Ｂではポイント形プローブ１
６０が図示されている。両プローブ（１５８、１６０）
とも搭載部１５６にねじ手段（雄ねじ１５７）で搭載さ
れ、搭載部１５６はプローブ収容体５８にねじ式に取付
けられている。搭載部１５６は複数の平面部１５９をさ
らに含み、レンチを使用してプローブの着脱が行われ
る。
【００３６】図１１と図１２ではコントローラあるいは
シリアルボックス１６を説明する。図１１はコントロー
ラあるいはシリアルボックス１６のフロントパネル１６
２を図示している。フロントパネル１６２はパワー表示
ライト１６４、エラー表示ライト１６６、及び６個の表
示ライト（１〜６：各伝達ハウジング内に提供された６
体のトランスデューサの各々につき１体）を含む８個の
表示ライトを有している。パワーアップすると、パワー
ライト１６４はアーム１２へのパワーを表示する。同時
に、６個のトランスデューサライトは６体のトランスデ
ューサの各々の状態を表示する。本発明の１好適実施例
においては、それらトランスデューサは増分デジタル光
学エンコーダ（incremental digital optical encode
r） ８０であり、レファレンス（referencing） が必要
である。（実施例によっては、これらトランスデューサ
はアナログ装置でも可。）スタートアップ時に、６ジョ
イント（例：伝達ハウジング）の各々は、その基準ポジ
ションを見つけるために回転する必要があり、その時に
６個のライトは消灯される。
シリアルボックス１６を説明する。図１１はコントロー
ラあるいはシリアルボックス１６のフロントパネル１６
２を図示している。フロントパネル１６２はパワー表示
ライト１６４、エラー表示ライト１６６、及び６個の表
示ライト（１〜６：各伝達ハウジング内に提供された６
体のトランスデューサの各々につき１体）を含む８個の
表示ライトを有している。パワーアップすると、パワー
ライト１６４はアーム１２へのパワーを表示する。同時
に、６個のトランスデューサライトは６体のトランスデ
ューサの各々の状態を表示する。本発明の１好適実施例
においては、それらトランスデューサは増分デジタル光
学エンコーダ（incremental digital optical encode
r） ８０であり、レファレンス（referencing） が必要
である。（実施例によっては、これらトランスデューサ
はアナログ装置でも可。）スタートアップ時に、６ジョ
イント（例：伝達ハウジング）の各々は、その基準ポジ
ションを見つけるために回転する必要があり、その時に
６個のライトは消灯される。
【００３７】本発明の１つの重要な特徴によれば、使用
中に、トランスデューサのどれでも２度以内で回転エン
ドストップ１０６に接近するようなことがあれば、その
特定トランスデューサのためのライトあるいは可聴ビー
プ音はユーザがエンドストップに接近しすぎていること
を知らせ、進行している測定に対するアーム配向性の調
整が必要であることを示す。シリアルボックス１６は継
続して測定を行うであろうが、そのようなエンドストッ
プ条件が解消されるまでデータのトラッピングを承認し
ないであろう。このエンドストップ機能が必要な典型的
な状況は、特定トランスデューサのエンドストップ制限
までの回転による自由度のロス、即ち、測定値の非測定
偏差と誤差とを引き起こすアームに対するフォース（fo
rce） の適用である。
中に、トランスデューサのどれでも２度以内で回転エン
ドストップ１０６に接近するようなことがあれば、その
特定トランスデューサのためのライトあるいは可聴ビー
プ音はユーザがエンドストップに接近しすぎていること
を知らせ、進行している測定に対するアーム配向性の調
整が必要であることを示す。シリアルボックス１６は継
続して測定を行うであろうが、そのようなエンドストッ
プ条件が解消されるまでデータのトラッピングを承認し
ないであろう。このエンドストップ機能が必要な典型的
な状況は、特定トランスデューサのエンドストップ制限
までの回転による自由度のロス、即ち、測定値の非測定
偏差と誤差とを引き起こすアームに対するフォース（fo
rce） の適用である。
【００３８】測定中のいつでも多様なコミュニケーショ
ンエラーや計算エラーは、発生しうる。これらはエラー
ライトの点滅と、それに引き続く、コードによる特定の
エラー条件を表示する６個のトランスデューサライトの
組合せにとによってユーザに知らされる。フロントパネ
ル１６２は、文字数字式エラー表示とエンドストップ警
告とを与える文字数字式ＬＣＤパネルで代用することが
できる。
ンエラーや計算エラーは、発生しうる。これらはエラー
ライトの点滅と、それに引き続く、コードによる特定の
エラー条件を表示する６個のトランスデューサライトの
組合せにとによってユーザに知らされる。フロントパネ
ル１６２は、文字数字式エラー表示とエンドストップ警
告とを与える文字数字式ＬＣＤパネルで代用することが
できる。
【００３９】図１２はシリアルボックス１６のリヤパネ
ル１６８を示しており、マイクロプロセッサをリセット
するリセットボタン１７０と、空気循環のためのＡＣ入
力ファン１７２と、標準ＰＣ ＡＴキーボードのための
コネクタ１７４と、シリアルボックス１６の内部操作を
モニターするオプションＶＧＡボードのためのコネクタ
１７６と、ＣＭＭデータ用の多様な信号ラインを受領す
るコネクタ１７８と、ホストコンピュータ１８用の標準
ＲＳ２３２コネクタのためのコネクタ１８０とを含む多
様な標準ＰＣコネクターとスイッチとを含む。
ル１６８を示しており、マイクロプロセッサをリセット
するリセットボタン１７０と、空気循環のためのＡＣ入
力ファン１７２と、標準ＰＣ ＡＴキーボードのための
コネクタ１７４と、シリアルボックス１６の内部操作を
モニターするオプションＶＧＡボードのためのコネクタ
１７６と、ＣＭＭデータ用の多様な信号ラインを受領す
るコネクタ１７８と、ホストコンピュータ１８用の標準
ＲＳ２３２コネクタのためのコネクタ１８０とを含む多
様な標準ＰＣコネクターとスイッチとを含む。
【００４０】シリアルボックス１６は、ＣＭＭの温度モ
ニターと、温度の変化による多様な部材の膨張及び収縮
を記述する原理に従ってそのモーションを記述する運動
式あるいは数学式をリアルタイムで修正する機能を果た
す。この目的及び本発明の重要な１特徴により、温度モ
ニターボード１８２（温度トランスデューサを含む）は
カバー１８４の内部の第２ジョイント４２の位置に配置
される（図４と図５を参照）。ＣＭＭ１０は好適には航
空機用のアルミで外部的に構築され、酸化皮膜処理され
ている。好適には、アーム１２全体は、ステンレス製で
ある搭載スクリュー以外は同一材料にて製造されてい
る。その同一材料は、全体的に使用され、アーム１２に
均一な膨張特性と収縮特性とを付与し、電子的補正を容
易にしている。さらに重要なことは、大きな温度範囲を
通じて全部材間に要求される優れた安定性は、それら部
材間に異なる熱膨張状態が発生しないことを要求する。
前述のように、温度トランスデューサ１８２は好適には
伝達ハウジング４２に配置される。なぜなら、この位置
は質量の中心を定義すると考えられ、よって大きな温度
変化後にも最も安定性が高いと考えられるからである。
ニターと、温度の変化による多様な部材の膨張及び収縮
を記述する原理に従ってそのモーションを記述する運動
式あるいは数学式をリアルタイムで修正する機能を果た
す。この目的及び本発明の重要な１特徴により、温度モ
ニターボード１８２（温度トランスデューサを含む）は
カバー１８４の内部の第２ジョイント４２の位置に配置
される（図４と図５を参照）。ＣＭＭ１０は好適には航
空機用のアルミで外部的に構築され、酸化皮膜処理され
ている。好適には、アーム１２全体は、ステンレス製で
ある搭載スクリュー以外は同一材料にて製造されてい
る。その同一材料は、全体的に使用され、アーム１２に
均一な膨張特性と収縮特性とを付与し、電子的補正を容
易にしている。さらに重要なことは、大きな温度範囲を
通じて全部材間に要求される優れた安定性は、それら部
材間に異なる熱膨張状態が発生しないことを要求する。
前述のように、温度トランスデューサ１８２は好適には
伝達ハウジング４２に配置される。なぜなら、この位置
は質量の中心を定義すると考えられ、よって大きな温度
変化後にも最も安定性が高いと考えられるからである。
【００４１】図１３はＣＭＭ１０とシリアルボックス１
６のための全体的な略式電子レイアウトを示している。
ここには６体のエンコーダ８０が示されており、各々の
エンコーダは信号伝達の際のノイズを最少とするために
近接して配置されたアンプボード９２を有している。オ
プションポート１５４は多様なオプション機器の取付け
のためにハンドル５６にて利用される６本のピンコネク
タである。シリアルボックス１６に測定プロセスを表示
する２個の制御ボタン１５０と１５２も示されている。
６のための全体的な略式電子レイアウトを示している。
ここには６体のエンコーダ８０が示されており、各々の
エンコーダは信号伝達の際のノイズを最少とするために
近接して配置されたアンプボード９２を有している。オ
プションポート１５４は多様なオプション機器の取付け
のためにハンドル５６にて利用される６本のピンコネク
タである。シリアルボックス１６に測定プロセスを表示
する２個の制御ボタン１５０と１５２も示されている。
【００４２】温度トランスデューサは図１３に示すよう
にアーム１２に配置されている温度回路ボード１８２と
連結されている。本発明のさらに別な重要特徴によれ
ば、この温度ボード１８２は、ＥＥＰＲＯＭボードを含
む。このＥＥＰＲＯＭは小型コンピュータメモリ装置
（電気的に消去可能なプログラム可能リードオンリーメ
モリ）であり、アームの多様なキャリブレーションとシ
リアル番号データの記録に使用される（図１９から図２
１に関する説明を参照）。これは本発明の非常に重要な
特徴であり、ＣＭＭ１０の高性能制御を可能にしてい
る。重要なことは、本発明はソフトウェアとアームとの
偶然のミックスアップ事故を防止することである。即
ち、ＣＭＭアーム１２は、別々に取り扱い、及び／又は
他の機械でスイッチする必要があるかも知れないような
コントローラボックス１６に存在する特定キャリブレー
ションデータを必要としない独立的装置（stand alone
device）である。
にアーム１２に配置されている温度回路ボード１８２と
連結されている。本発明のさらに別な重要特徴によれ
ば、この温度ボード１８２は、ＥＥＰＲＯＭボードを含
む。このＥＥＰＲＯＭは小型コンピュータメモリ装置
（電気的に消去可能なプログラム可能リードオンリーメ
モリ）であり、アームの多様なキャリブレーションとシ
リアル番号データの記録に使用される（図１９から図２
１に関する説明を参照）。これは本発明の非常に重要な
特徴であり、ＣＭＭ１０の高性能制御を可能にしてい
る。重要なことは、本発明はソフトウェアとアームとの
偶然のミックスアップ事故を防止することである。即
ち、ＣＭＭアーム１２は、別々に取り扱い、及び／又は
他の機械でスイッチする必要があるかも知れないような
コントローラボックス１６に存在する特定キャリブレー
ションデータを必要としない独立的装置（stand alone
device）である。
【００４３】アームの電子機器からの電子／パルスデー
タは、１２ビットアナログ−デジタル変換器とマルチチ
ャンネル１６ビットデジタルカウンタとのペアセットで
あるアナログ−デジタル変換器／デジタルカウンタボー
ド１８６に伝達される。このボード１８６はコントロー
ラボックスの標準バス（buss）に配置されている。カウ
ント情報（counting information）は、コアモジュール
１８８（core module）（アンプロ社の製品番号ＣＭＸ
−２８６−Ｑ５１のごときＩｎｔｅｌ２８６マイクロプ
ロセッサを含む）と、これもコントローラボックスに存
在するＥＥＰＲＯＭに保存されたプログラムとを使用し
て処理される。その後のデータはシリアルコミュニケー
ションポート１８９を介して伝達される。
タは、１２ビットアナログ−デジタル変換器とマルチチ
ャンネル１６ビットデジタルカウンタとのペアセットで
あるアナログ−デジタル変換器／デジタルカウンタボー
ド１８６に伝達される。このボード１８６はコントロー
ラボックスの標準バス（buss）に配置されている。カウ
ント情報（counting information）は、コアモジュール
１８８（core module）（アンプロ社の製品番号ＣＭＸ
−２８６−Ｑ５１のごときＩｎｔｅｌ２８６マイクロプ
ロセッサを含む）と、これもコントローラボックスに存
在するＥＥＰＲＯＭに保存されたプログラムとを使用し
て処理される。その後のデータはシリアルコミュニケー
ションポート１８９を介して伝達される。
【００４４】マイクロプロセッサベースのシリアルボッ
クス１６は、ホストコンピュータレベルの処理要件な
く、ＣＭＭ１０に特有な計算を予備処理させる。このよ
うな予備処理計算の典型例には、座標系変換、ユニット
変換、仲介ジグ（intermediaryjig）を使用した１座標
系から他の座標系へのリープフロッグ処理（leap-frogg
ing）、２体のボール（ＡＮＳＩ Ｂ８９ボールバー
等）間の距離の計算等の証明手続（certification proc
edure）の実行、及び、多様なホストコンピュータ及び
ユーザプログラムへのダウンロード（downloading）に
必要な特定フォーマットでのデータ出力処理が含まれ
る。
クス１６は、ホストコンピュータレベルの処理要件な
く、ＣＭＭ１０に特有な計算を予備処理させる。このよ
うな予備処理計算の典型例には、座標系変換、ユニット
変換、仲介ジグ（intermediaryjig）を使用した１座標
系から他の座標系へのリープフロッグ処理（leap-frogg
ing）、２体のボール（ＡＮＳＩ Ｂ８９ボールバー
等）間の距離の計算等の証明手続（certification proc
edure）の実行、及び、多様なホストコンピュータ及び
ユーザプログラムへのダウンロード（downloading）に
必要な特定フォーマットでのデータ出力処理が含まれ
る。
【００４５】シリアルボックスは、ＰＣ、ＭＳＤＯＳ、
Ｗｉｎｄｏｗｓ、Ｕｎｉｘ、Ａｐｐｌｅ、ＶＭＥ（マイ
クロソフト社等の商標）等の多様なホストフォーマット
とコミューニケートするように構成されている。シリア
ルボックスは進行状態で未処理トランスデューサデータ
を処理し、ホストコンピュータの情報リクエストあるい
はポーリング（polling） に望まれる三次元ポジション
または配向情報で応答する。シリアルボックスの言語
は、マイクロプロセッサ１８８のドライバ（driver）あ
るいはコンピュータコミュニケーションサブルーチン
（subroutine）がシリアルポートをドライブし、ＣＭＭ
１０とコミュニケートさせるように、ホストコンピュー
タの言語で書かれている。この機能は、”インテリジェ
ントマルチプロトコルエミュレーションとオートスイッ
チング（intelligent multi-protocolemulation and au
toswitching）機能”と呼ばれ、次のように作用する。
多様なホストプログラムをホストコンピュータに設定す
ることが可能である。これらのホストプログラムはシリ
アルボックスが応答しなければならない多様なリクエス
トでシリアルポートをポールする。多数のプロトコルが
シリアルボックスに予めプログラミングされており、多
様な異なる一般的ソフトウェアのためのシリアルポート
でのポール（poll）または質問（inquiry） に応答す
る。ソフトによるポーリングリクエスト（polling requ
est） には特定の応答が要求される。シリアルボックス
は、ポーリングリクエストを受領し、どのプロトコルに
所属するかを確定し、妥当に対応するであろう。これで
ＣＭＭ１０と、多様なアプリケーションソフト（例え
ば、オートデスク社製のＡｕｔｏＣａｄ、キャドキー社
製のＣＡＤＫＥＹ、及び他のＣＡＤプログラムのごとき
コンピュータを利用した設計と品質管理ソフト、並びに
ジオメットシステム社製のＧＥＯＭＥＴや、ブラウンア
ンドシャープ社製のＭｉｃｒｏｍｅａｓｕｒｅ IIIのご
とき品質管理プログラム）との間の透明（transparen
t）なコミュニケーションを行わせる。
Ｗｉｎｄｏｗｓ、Ｕｎｉｘ、Ａｐｐｌｅ、ＶＭＥ（マイ
クロソフト社等の商標）等の多様なホストフォーマット
とコミューニケートするように構成されている。シリア
ルボックスは進行状態で未処理トランスデューサデータ
を処理し、ホストコンピュータの情報リクエストあるい
はポーリング（polling） に望まれる三次元ポジション
または配向情報で応答する。シリアルボックスの言語
は、マイクロプロセッサ１８８のドライバ（driver）あ
るいはコンピュータコミュニケーションサブルーチン
（subroutine）がシリアルポートをドライブし、ＣＭＭ
１０とコミュニケートさせるように、ホストコンピュー
タの言語で書かれている。この機能は、”インテリジェ
ントマルチプロトコルエミュレーションとオートスイッ
チング（intelligent multi-protocolemulation and au
toswitching）機能”と呼ばれ、次のように作用する。
多様なホストプログラムをホストコンピュータに設定す
ることが可能である。これらのホストプログラムはシリ
アルボックスが応答しなければならない多様なリクエス
トでシリアルポートをポールする。多数のプロトコルが
シリアルボックスに予めプログラミングされており、多
様な異なる一般的ソフトウェアのためのシリアルポート
でのポール（poll）または質問（inquiry） に応答す
る。ソフトによるポーリングリクエスト（polling requ
est） には特定の応答が要求される。シリアルボックス
は、ポーリングリクエストを受領し、どのプロトコルに
所属するかを確定し、妥当に対応するであろう。これで
ＣＭＭ１０と、多様なアプリケーションソフト（例え
ば、オートデスク社製のＡｕｔｏＣａｄ、キャドキー社
製のＣＡＤＫＥＹ、及び他のＣＡＤプログラムのごとき
コンピュータを利用した設計と品質管理ソフト、並びに
ジオメットシステム社製のＧＥＯＭＥＴや、ブラウンア
ンドシャープ社製のＭｉｃｒｏｍｅａｓｕｒｅ IIIのご
とき品質管理プログラム）との間の透明（transparen
t）なコミュニケーションを行わせる。
【００４６】本発明の三次元ＣＭＭは次のように作動す
る。パワーアップすると、シリアルボックス１６のマイ
クロプロセッサ１８８はスタートアップセルフチェック
プロセス（start up self-checking procedure）を実行
し、ＣＭＭ１０のアーム１２へと機器ポート（instrume
nt port） を介してパワーを供給する。ＥＥＰＲＯＭ１
８２に存在するマイクロプロセッサとソフトは、当初の
パワーアップによっていずれのエンコーダ８０も初期化
されていないことを判定する。マイクロプロセッサ１８
８は全ライトが点灯したディスプレーボード２０に信号
を送り、注意すべき要件（need）を表示する。その後に
ユーザはアームを機械的に移動させてトランスデューサ
にそのレンジ（range） を個別にスキャンさせ、同時に
基準マーク（reference mark）がパス（pass）される。
基準マークがパスされると、デジタルカウンタボード１
８６は、その位置をトラップし、トランスデューサが参
照（reference） されてライトが消灯したことをフロン
ト表示ボード２０に確認することで対応する。全トラン
スデューサが参照されると、このシステムはホストコン
ピュータとのシリアルコミュニケーションを確立し、別
な命令を待つ。ハンドル５６のフロントボタンあるいは
バックボタンを押すと測定プロセスが開始する。フロン
トボタン１５０を押すと現状トランスデューサ値（curr
ent transducer reading）がトラップされるであろう。
バックボタン１５２を押すとマイクロプロセッサに指令
を発し、これらの値を座標に翻訳させ、シリアルポート
を介してホストコンピュータ１８に対して発行させる。
ホストコンピュータ１８とシリアルボックス１６とは、
互いのシリアルラインリクエスト（serial line reques
t）に応答を継続する。
る。パワーアップすると、シリアルボックス１６のマイ
クロプロセッサ１８８はスタートアップセルフチェック
プロセス（start up self-checking procedure）を実行
し、ＣＭＭ１０のアーム１２へと機器ポート（instrume
nt port） を介してパワーを供給する。ＥＥＰＲＯＭ１
８２に存在するマイクロプロセッサとソフトは、当初の
パワーアップによっていずれのエンコーダ８０も初期化
されていないことを判定する。マイクロプロセッサ１８
８は全ライトが点灯したディスプレーボード２０に信号
を送り、注意すべき要件（need）を表示する。その後に
ユーザはアームを機械的に移動させてトランスデューサ
にそのレンジ（range） を個別にスキャンさせ、同時に
基準マーク（reference mark）がパス（pass）される。
基準マークがパスされると、デジタルカウンタボード１
８６は、その位置をトラップし、トランスデューサが参
照（reference） されてライトが消灯したことをフロン
ト表示ボード２０に確認することで対応する。全トラン
スデューサが参照されると、このシステムはホストコン
ピュータとのシリアルコミュニケーションを確立し、別
な命令を待つ。ハンドル５６のフロントボタンあるいは
バックボタンを押すと測定プロセスが開始する。フロン
トボタン１５０を押すと現状トランスデューサ値（curr
ent transducer reading）がトラップされるであろう。
バックボタン１５２を押すとマイクロプロセッサに指令
を発し、これらの値を座標に翻訳させ、シリアルポート
を介してホストコンピュータ１８に対して発行させる。
ホストコンピュータ１８とシリアルボックス１６とは、
互いのシリアルラインリクエスト（serial line reques
t）に応答を継続する。
【００４７】図１９、図２０及び図２１はＣＭＭ１０の
構造体に続く装置を図示している。その装置は構造ある
いは加工に対する測定されたいかなる不完全さをも対処
するプログラムソフトを変更することで最適化されてお
り、あるいはキャリブレートされている。この当初キャ
リブレーションは本発明の重要な特徴であり、２段階で
実行される。まず、装置の全容積を通じたポジション、
配向性、及び寸法を含む多様な座標測定が実行される。
次に、最適化ソフトプログラムが使用され、ジョイント
軸の各々に存在する実際の不整合状態が判定され、アー
ムのモーションを記述する運動公式が調整される。その
一般的な結果として、不完全な加工と構造とは、これら
の不完全さの特定と、装置の運動公式へのそれらの挿入
とを介して完全なものであると見なされる。
構造体に続く装置を図示している。その装置は構造ある
いは加工に対する測定されたいかなる不完全さをも対処
するプログラムソフトを変更することで最適化されてお
り、あるいはキャリブレートされている。この当初キャ
リブレーションは本発明の重要な特徴であり、２段階で
実行される。まず、装置の全容積を通じたポジション、
配向性、及び寸法を含む多様な座標測定が実行される。
次に、最適化ソフトプログラムが使用され、ジョイント
軸の各々に存在する実際の不整合状態が判定され、アー
ムのモーションを記述する運動公式が調整される。その
一般的な結果として、不完全な加工と構造とは、これら
の不完全さの特定と、装置の運動公式へのそれらの挿入
とを介して完全なものであると見なされる。
【００４８】図１９と図２０Ａから図２０Ｅにかけて、
データが豊富であることと、正確で容易な取得をさせる
必要性とによって提供されるキャリブレーション／テス
ティングジグ（calibration and testing jig） ３２０
が示されている。ジグ３２０は、水平面で３６０度回転
することができる間隔を開けて設置された２本のタワー
体３２４と３２６が取付けられた大型グラナイトプレー
ト３２２を有する。ＣＭＭ１０はタワー体３２６に搭載
されており、調整可能な寸法テスティングジグ３２０は
タワー体３２４に搭載されている。ジグ３２０は、タワ
ー体３２４を通じて開口部３３０内で垂直に移動できる
延長可能な垂直アーム３２８に搭載されている。アーム
３２８は完全に延びた位置で図示されている。
データが豊富であることと、正確で容易な取得をさせる
必要性とによって提供されるキャリブレーション／テス
ティングジグ（calibration and testing jig） ３２０
が示されている。ジグ３２０は、水平面で３６０度回転
することができる間隔を開けて設置された２本のタワー
体３２４と３２６が取付けられた大型グラナイトプレー
ト３２２を有する。ＣＭＭ１０はタワー体３２６に搭載
されており、調整可能な寸法テスティングジグ３２０は
タワー体３２４に搭載されている。ジグ３２０は、タワ
ー体３２４を通じて開口部３３０内で垂直に移動できる
延長可能な垂直アーム３２８に搭載されている。アーム
３２８は完全に延びた位置で図示されている。
【００４９】図１９と図２０の調整可能寸法テスティン
グジグ３２０は、精密ボール３３４が取付けられている
２４インチ（６０．９６ｃｍ）バー３３２と、長軸方向
に配置された一連の穴３３６と、２４インチ（６０．９
６ｃｍ）の精密ステップゲージ（step gauge）３３８
（図２０Ａから図２０Ｅにかけて詳細に説明）の３体の
基本部材を含む。アーム３３２は、テスティングジグの
ためと、図２１で示されるアーム容積の全領域における
多様なポジションのそれらの穴、ステップ及びボールの
ポジションの測定に使用される。得られたこのデータは
最適化される。この重要な最適化手順は以下のように説
明できる。対象物の所定のポジションと配向性を備えた
標準テストジグ３２０はアーム１０で測定される。この
データは、アームの全主要部材の相対的な不整合と寸法
とを提供するために作成されたマルチ可変最適化プログ
ラム（multi-variable optimization program） を介し
て処理される。最適化が実行され、同時にアームの全体
的な特徴を記録したキャリブレーションファイルが準備
される。これらの全体的な特性と、引き続くトランスデ
ューサの判読値とは多様な運動公式に組み合わされ、絶
対座標系でのＸ値、Ｙ値及びＺ値が得られるであろう。
グジグ３２０は、精密ボール３３４が取付けられている
２４インチ（６０．９６ｃｍ）バー３３２と、長軸方向
に配置された一連の穴３３６と、２４インチ（６０．９
６ｃｍ）の精密ステップゲージ（step gauge）３３８
（図２０Ａから図２０Ｅにかけて詳細に説明）の３体の
基本部材を含む。アーム３３２は、テスティングジグの
ためと、図２１で示されるアーム容積の全領域における
多様なポジションのそれらの穴、ステップ及びボールの
ポジションの測定に使用される。得られたこのデータは
最適化される。この重要な最適化手順は以下のように説
明できる。対象物の所定のポジションと配向性を備えた
標準テストジグ３２０はアーム１０で測定される。この
データは、アームの全主要部材の相対的な不整合と寸法
とを提供するために作成されたマルチ可変最適化プログ
ラム（multi-variable optimization program） を介し
て処理される。最適化が実行され、同時にアームの全体
的な特徴を記録したキャリブレーションファイルが準備
される。これらの全体的な特性と、引き続くトランスデ
ューサの判読値とは多様な運動公式に組み合わされ、絶
対座標系でのＸ値、Ｙ値及びＺ値が得られるであろう。
【００５０】性能をさらに最適化するため新規な基準ボ
ール１９２がＣＭＭ１０のベース部１４に取付けられた
着脱自由な搭載体１９４から横方向に延び出ている（図
１４と図１５参照）。基準ボール１９２をベース部１４
に配置することにより基準ボール１９２は、Ｘ軸、Ｙ軸
及びＺ軸に対応する装置の絶対原点（０，０，０）を表
す。基準ボール１９２の位置が知られているため、図１
５に示すようなチップの配置でＣＭＭ１０の最終リンク
（last link）に対するデジタイザチップ（digitizer t
ip）１５８の座標が決定可能となる。この配置を知るこ
とで、ＣＭＭ１０は以降の測定をするときにそのボール
の中心位置が決定できる。一般的にはこれによって多様
な異なるプローブが特定のアプリケーションに応じて取
付け可能となり、各々は基準ボールに対してキャリブレ
ーション可能となる。
ール１９２がＣＭＭ１０のベース部１４に取付けられた
着脱自由な搭載体１９４から横方向に延び出ている（図
１４と図１５参照）。基準ボール１９２をベース部１４
に配置することにより基準ボール１９２は、Ｘ軸、Ｙ軸
及びＺ軸に対応する装置の絶対原点（０，０，０）を表
す。基準ボール１９２の位置が知られているため、図１
５に示すようなチップの配置でＣＭＭ１０の最終リンク
（last link）に対するデジタイザチップ（digitizer t
ip）１５８の座標が決定可能となる。この配置を知るこ
とで、ＣＭＭ１０は以降の測定をするときにそのボール
の中心位置が決定できる。一般的にはこれによって多様
な異なるプローブが特定のアプリケーションに応じて取
付け可能となり、各々は基準ボールに対してキャリブレ
ーション可能となる。
【００５１】本発明装置のポータブル性によって、本発
明装置は多様な環境において重大なハンドリングミスと
位置移動の影響を受けよう。従って、本発明はプロトコ
ルを含み、それによってユーザは便利な保守スケジュー
ルに従って装置使用以前に容積精度（volumetric accur
acy）を決定することができる。容積精度はＡＳＭＥＡ
ＮＳＩ Ｂ８９１．１．１２（１９８９）基準に従っ
て、多様な配向性での実行容積（working volume）に配
置された固定長を測定する装置能力として定義される。
図１６は、第１ボールバーアプローチでこれを行う本発
明能力を示しており、図１７と図１８とは第２ボールバ
ーアプローチを示している。
明装置は多様な環境において重大なハンドリングミスと
位置移動の影響を受けよう。従って、本発明はプロトコ
ルを含み、それによってユーザは便利な保守スケジュー
ルに従って装置使用以前に容積精度（volumetric accur
acy）を決定することができる。容積精度はＡＳＭＥＡ
ＮＳＩ Ｂ８９１．１．１２（１９８９）基準に従っ
て、多様な配向性での実行容積（working volume）に配
置された固定長を測定する装置能力として定義される。
図１６は、第１ボールバーアプローチでこれを行う本発
明能力を示しており、図１７と図１８とは第２ボールバ
ーアプローチを示している。
【００５２】図１６は標準ボールバー１９６を示してお
り、その各端部には精密球状ボール１９８と２００とが
配置されており、それらはそれぞれ２体の磁石ソケット
２０２と２０４とに搭載されている。ソケット２０２は
ＣＭＭ１０のベース部１４に配置されており、ソケット
２０４はプローブハンドル５６に配置されている。アー
ム１２が動かされると、ソケット２０２と２０４と、ボ
ール１９８と２００とは回転してこの動きに対応し、Ｃ
ＭＭ１０はハンドル５６のボール２００とソケット２０
４の中心と、ベース部１４のボール１９８の中心との固
定距離を測定する必要がある。もちろん、ベース部１４
のソケット２０２はＣＭＭ１０の座標原点（０，０，
０）を表しており、コントロールボックス１６のキャリ
ブレーションソフトは座標原点（０，０，０）からプロ
ーブのボールの中心までのベクトル長を計算する。この
ベクトル長はもちろんテスト中には変化せず、ハンドル
と他のジョイントのマルチ形態（multiple configurati
on）と回転とを通じて全容積的にコンスタントでなけれ
ばならない。
り、その各端部には精密球状ボール１９８と２００とが
配置されており、それらはそれぞれ２体の磁石ソケット
２０２と２０４とに搭載されている。ソケット２０２は
ＣＭＭ１０のベース部１４に配置されており、ソケット
２０４はプローブハンドル５６に配置されている。アー
ム１２が動かされると、ソケット２０２と２０４と、ボ
ール１９８と２００とは回転してこの動きに対応し、Ｃ
ＭＭ１０はハンドル５６のボール２００とソケット２０
４の中心と、ベース部１４のボール１９８の中心との固
定距離を測定する必要がある。もちろん、ベース部１４
のソケット２０２はＣＭＭ１０の座標原点（０，０，
０）を表しており、コントロールボックス１６のキャリ
ブレーションソフトは座標原点（０，０，０）からプロ
ーブのボールの中心までのベクトル長を計算する。この
ベクトル長はもちろんテスト中には変化せず、ハンドル
と他のジョイントのマルチ形態（multiple configurati
on）と回転とを通じて全容積的にコンスタントでなけれ
ばならない。
【００５３】ハンドルのソケット２０４は、ハンドルの
特定プローブの精度を確認する際に不便であると考えら
れるかも知れない。従って、本発明の重要な１特徴に従
い図１７に示す新規な円錐状ソケットボールバー２０６
が使用される。円錐状ソケットボールバー２０６はその
一端に円錐体２０８を有し、他端に２個のボール２１０
と２１２とを有している。この円錐体とボールとは、好
適には２０度である角αで折れ曲がったバー部分２０７
に接続されている（図１８）。ボール２１２はバー２０
９から横方向に延び出た搭載部に取付けられている。ボ
ールプローブ１５８あるいはポイントプローブ１６０
は、円錐状ソケット２０８に配置されており、ボール２
１０はＣＭＭ１０のベース部１４の標準磁石ソケット２
０２に提供が可能である。図１６のキャリブレーション
方法と同様に、多数のボール位置、及びバーとジョイン
トの位置は測定される。円錐状ソケット２０８とボール
２１０との間の距離は、一定でなければならない。ユー
ザは機械の向こう側（２１４で示す）に届くことができ
ない。これはボールソケット２０２の配置の宿命であ
る。この解消を目的として、ボール２１２は図１８のよ
うに使用され、これによりユーザは、ボール２１２と円
錐状ソケット２０８との間の距離を測定するためにＣＭ
Ｍ１０の裏側に届くように円錐状ボールバー２０６を配
置させることができる。
特定プローブの精度を確認する際に不便であると考えら
れるかも知れない。従って、本発明の重要な１特徴に従
い図１７に示す新規な円錐状ソケットボールバー２０６
が使用される。円錐状ソケットボールバー２０６はその
一端に円錐体２０８を有し、他端に２個のボール２１０
と２１２とを有している。この円錐体とボールとは、好
適には２０度である角αで折れ曲がったバー部分２０７
に接続されている（図１８）。ボール２１２はバー２０
９から横方向に延び出た搭載部に取付けられている。ボ
ールプローブ１５８あるいはポイントプローブ１６０
は、円錐状ソケット２０８に配置されており、ボール２
１０はＣＭＭ１０のベース部１４の標準磁石ソケット２
０２に提供が可能である。図１６のキャリブレーション
方法と同様に、多数のボール位置、及びバーとジョイン
トの位置は測定される。円錐状ソケット２０８とボール
２１０との間の距離は、一定でなければならない。ユー
ザは機械の向こう側（２１４で示す）に届くことができ
ない。これはボールソケット２０２の配置の宿命であ
る。この解消を目的として、ボール２１２は図１８のよ
うに使用され、これによりユーザは、ボール２１２と円
錐状ソケット２０８との間の距離を測定するためにＣＭ
Ｍ１０の裏側に届くように円錐状ボールバー２０６を配
置させることができる。
【００５４】本発明によれば、ＣＭＭ１０を多軸マシン
ツールやロボットのごときコンピュータ制御装置のため
の操作パスのプログラミングに使用させる新規な方法が
提供されている。前述のごとく、ロボットと多軸機械の
使用に関する深刻な限定要因は、溶接や研磨のごとき機
能を実行させたり、複雑なプラスチック鋳型を加工する
のに必要な複雑なツールパスをプログラムするのに要求
される時間と労力である。しかしながら、本発明の６の
自由度を有したエレクトロゴニオメトリ装置はプローブ
の端部でＸ、Ｙ及びＺポジションを提供し、さらにプロ
ーブのＩ、Ｊ及びＫ配向性を提供する。それらは全てそ
のようなコンピュータ制御装置のプログラミングのため
の新規な方法において使用が可能なものである。プログ
ラムされている多軸装置またはロボットの機能を定義す
るのはこのポジション及び／又は配向性である。第６番
目の回転軸は通常はカッティングまたは研磨ツールの回
転軸であるか、ロボットの第６軸に搭載された固定位置
溶接グリップの回転軸である。
ツールやロボットのごときコンピュータ制御装置のため
の操作パスのプログラミングに使用させる新規な方法が
提供されている。前述のごとく、ロボットと多軸機械の
使用に関する深刻な限定要因は、溶接や研磨のごとき機
能を実行させたり、複雑なプラスチック鋳型を加工する
のに必要な複雑なツールパスをプログラムするのに要求
される時間と労力である。しかしながら、本発明の６の
自由度を有したエレクトロゴニオメトリ装置はプローブ
の端部でＸ、Ｙ及びＺポジションを提供し、さらにプロ
ーブのＩ、Ｊ及びＫ配向性を提供する。それらは全てそ
のようなコンピュータ制御装置のプログラミングのため
の新規な方法において使用が可能なものである。プログ
ラムされている多軸装置またはロボットの機能を定義す
るのはこのポジション及び／又は配向性である。第６番
目の回転軸は通常はカッティングまたは研磨ツールの回
転軸であるか、ロボットの第６軸に搭載された固定位置
溶接グリップの回転軸である。
【００５５】本発明に従った多軸装置のプログラミング
は３、４、５、６、７及びそれ以上の回転軸を含む全自
由度に適用される。例えば、３自由度のみの座標測定機
械はポジションあるいは配向データ（それら両方ではな
い）を測定して保存することができ、３軸（以上）のマ
シンセンターあるいはロボットにツールパスあるいは製
造操作シークェンス（sequence）を提供できるであろ
う。少なくとも５の自由度を有したＣＭＭは５軸（以
上）のマシンセンターあるいはロボットにポジション
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と配向（Ｉ，Ｊ，Ｋ）の両方のデータを
提供するであろう。
は３、４、５、６、７及びそれ以上の回転軸を含む全自
由度に適用される。例えば、３自由度のみの座標測定機
械はポジションあるいは配向データ（それら両方ではな
い）を測定して保存することができ、３軸（以上）のマ
シンセンターあるいはロボットにツールパスあるいは製
造操作シークェンス（sequence）を提供できるであろ
う。少なくとも５の自由度を有したＣＭＭは５軸（以
上）のマシンセンターあるいはロボットにポジション
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と配向（Ｉ，Ｊ，Ｋ）の両方のデータを
提供するであろう。
【００５６】図２２のフローチャートのステップＡから
Ｄに略式に記載された本発明の方法に従えば、ユーザ
は、デジタイザにおけるシミュレーションツールで本発
明の軽量であって取り扱いが容易な受動的エレクトロゴ
ニオメータ装置を単に手動で操作してツールパスあるい
は製造操作のエミュレーションを実行するだけでよい。
ＣＭＭは所定の速度で製造ツールのＸ、Ｙ、Ｚポジショ
ンデータ及び／又はＩ、Ｊ、Ｋ配向性データを蓄積す
る。このデータは産業標準フォーマットに従って、エレ
クトロゴニオメータ１０を使用してエミュレートされた
モーションの再現のためにロボットあるいはマシニング
センターのごとき数値的に制御されたＣＮＣあるいはコ
ンピュータへと送られる。
Ｄに略式に記載された本発明の方法に従えば、ユーザ
は、デジタイザにおけるシミュレーションツールで本発
明の軽量であって取り扱いが容易な受動的エレクトロゴ
ニオメータ装置を単に手動で操作してツールパスあるい
は製造操作のエミュレーションを実行するだけでよい。
ＣＭＭは所定の速度で製造ツールのＸ、Ｙ、Ｚポジショ
ンデータ及び／又はＩ、Ｊ、Ｋ配向性データを蓄積す
る。このデータは産業標準フォーマットに従って、エレ
クトロゴニオメータ１０を使用してエミュレートされた
モーションの再現のためにロボットあるいはマシニング
センターのごとき数値的に制御されたＣＮＣあるいはコ
ンピュータへと送られる。
【００５７】コンピュータ制御５軸マシンツールへ適用
されたこの方法の１例は、図２３Ａから図２３Ｃに示さ
れている。図２３Ａには多軸マシニングセンターで模写
されなければならない複雑な物体が示されている。この
例では、複雑な物体とは、チョコレート製の兎を製造す
るための鋳型４００である。この鋳型４００を複製する
には、マシニングセンターは必要なツールパスを含んで
プログラムされなければならない。ツールパスはポジシ
ョン（Ｘ，Ｙ，Ｚ）あるいは配向性（Ｉ，Ｊ，Ｋ）、又
はそれら両方で定義される。もし５軸（以上）のマシニ
ングセンターあるいはロボットがプログラムを要すれ
ば、ポジションと配向性の両方のデータが必要となる。
もし３軸のマシニングセンター又はロボットがプログラ
ムされなければならないときは、ポジションまたは配向
性の情報のみが必要である。
されたこの方法の１例は、図２３Ａから図２３Ｃに示さ
れている。図２３Ａには多軸マシニングセンターで模写
されなければならない複雑な物体が示されている。この
例では、複雑な物体とは、チョコレート製の兎を製造す
るための鋳型４００である。この鋳型４００を複製する
には、マシニングセンターは必要なツールパスを含んで
プログラムされなければならない。ツールパスはポジシ
ョン（Ｘ，Ｙ，Ｚ）あるいは配向性（Ｉ，Ｊ，Ｋ）、又
はそれら両方で定義される。もし５軸（以上）のマシニ
ングセンターあるいはロボットがプログラムを要すれ
ば、ポジションと配向性の両方のデータが必要となる。
もし３軸のマシニングセンター又はロボットがプログラ
ムされなければならないときは、ポジションまたは配向
性の情報のみが必要である。
【００５８】図２３Ｂにおいて、ＣＭＭ１０は測定アー
ム１２の端部でのハンドル／プローブアセンブリ５６上
のコレットに取付けられたカットツール４０２（または
シミュレートされたカットツール）を有している。ユー
ザは線４０４で示された望むツールパスをシミュレート
する（図２２のＡ）。前述のように、測定アーム２２は
ツール４０２のポジションと配向性とを記録し、このデ
ータを産業フォーマットデータファイルに保存する（図
２２のＢ）。
ム１２の端部でのハンドル／プローブアセンブリ５６上
のコレットに取付けられたカットツール４０２（または
シミュレートされたカットツール）を有している。ユー
ザは線４０４で示された望むツールパスをシミュレート
する（図２２のＡ）。前述のように、測定アーム２２は
ツール４０２のポジションと配向性とを記録し、このデ
ータを産業フォーマットデータファイルに保存する（図
２２のＢ）。
【００５９】図２３Ｃにおいて、この保存データファイ
ルは多軸マシニングセンター４０６のマイクロプロセッ
サにロードされる（図２２のＣ）。この場合の複雑物体
（チョコレート製兎鋳型４００）は、ＣＭＭ１０で取得
されたポジションと配向性とのデータに基づいてマシン
ツール４０８によって複写され、またはエミュレートさ
れる（図２２のＤ）。
ルは多軸マシニングセンター４０６のマイクロプロセッ
サにロードされる（図２２のＣ）。この場合の複雑物体
（チョコレート製兎鋳型４００）は、ＣＭＭ１０で取得
されたポジションと配向性とのデータに基づいてマシン
ツール４０８によって複写され、またはエミュレートさ
れる（図２２のＤ）。
【００６０】ここでユーザはツールパスや、速度等の他
のカッティングパラメータを最適化できる。さらにデー
タが必要とあれば、さらにシミュレーション（例：図２
２のステップＡからステップＣを反復）が実行でき、そ
のデータはオリジナルデータセットに追加される。ＣＭ
Ｍは人間によって操作されるため、そのデータは振動等
によって引き起こされる幾分かのエラーを含むであろ
う。従って、そのデータは好適には、ＣＮＣソフトウェ
ア社製のＭＡＳＴＥＲＣＡＭや、サーフウェアーインク
社のＳＵＲＦＣＡＭ等の周知であるスムーザー（smooth
ing） 又はリファイナー（refining）ＣＡＤ／ＣＡＭプ
ログラムで補正することができる。
のカッティングパラメータを最適化できる。さらにデー
タが必要とあれば、さらにシミュレーション（例：図２
２のステップＡからステップＣを反復）が実行でき、そ
のデータはオリジナルデータセットに追加される。ＣＭ
Ｍは人間によって操作されるため、そのデータは振動等
によって引き起こされる幾分かのエラーを含むであろ
う。従って、そのデータは好適には、ＣＮＣソフトウェ
ア社製のＭＡＳＴＥＲＣＡＭや、サーフウェアーインク
社のＳＵＲＦＣＡＭ等の周知であるスムーザー（smooth
ing） 又はリファイナー（refining）ＣＡＤ／ＣＡＭプ
ログラムで補正することができる。
【００６１】図２４はロボットへの本発明方法の適用例
である。多軸ロボットのための製造操作プログラムは、
図２２ＡからＤ、または図２３ＡからＣに記載されたス
テップを利用する。この場合、複雑物体の研磨のごとき
製造操作に使用されるロボットは、測定アーム１２の端
部に提供された研磨円盤ツール４１０の使用によって”
シミュレーション訓練（simulation trained）”され
る。ポジション／配向性データはＣＭＭ１０によって保
存され、データファイル（ロボット産業標準フォーマッ
ト内）はロボットプロセッサにロード（load）され、及
び／又は実行される。本発明の方法によって有用となる
ロボット（及び加工）操作の他の例としては、カッティ
ング、加工、艶出し、研磨、塗装、洗浄、溶接がある。
である。多軸ロボットのための製造操作プログラムは、
図２２ＡからＤ、または図２３ＡからＣに記載されたス
テップを利用する。この場合、複雑物体の研磨のごとき
製造操作に使用されるロボットは、測定アーム１２の端
部に提供された研磨円盤ツール４１０の使用によって”
シミュレーション訓練（simulation trained）”され
る。ポジション／配向性データはＣＭＭ１０によって保
存され、データファイル（ロボット産業標準フォーマッ
ト内）はロボットプロセッサにロード（load）され、及
び／又は実行される。本発明の方法によって有用となる
ロボット（及び加工）操作の他の例としては、カッティ
ング、加工、艶出し、研磨、塗装、洗浄、溶接がある。
【００６２】本発明による現在のシングルポイントのポ
ジションの精度はそのロボット反復性能の範囲である。
しかし、実際の使用経験から、そのロボットの絶対精度
は前記ロボット反復性能と比較して１０倍以上も不正確
であることが判明している。換言すれば、ロボットその
ものは高い精度で動きを反復することができるが、実際
のロボットの動きはプログラムされたパスから大きく外
れる。これは、ロボットの絶対精度は、多くの機械的及
び電子的要因に影響を受けるからである。さらに、ロボ
ットの運動性能は、リンクやジョイントの不整合によっ
ても影響を受ける。実際のツールパスの誤差は図２５に
示すエラーマップ手段によって解消される。図２５に示
すように、プログラムされた望まれるツールパスは、実
線５００で示されている。破線５０２はロボットや他の
多軸装置の実際のツールパスを表している。この破線５
０２は、ロボットによるパスをエミュレート（即ち、ト
レース）するために本発明によるＣＭＭ１０を使用する
ことで導き出されており、その獲得された実際のツール
パスのポジション／配向性データが破線５０２で示され
ている。その結果、三次元空間による望まれるパス５０
０と実際のパス５０２との間のエラーマップが作成され
る。ここで適当なソフトウェアとコンピュータとが利用
されてこの誤差が補正される。補正後には実線５００と
破線５０２とは所定の誤差内で合致する。作成されたエ
ラーマップは、ロボット最適化のための標準的な産業技
術において使用される。この最適化の原理は、実際のも
のと測定されたものと間の誤差を最少にするための数学
式へのエラーマップの利用と、ロボットに適用されたと
きにその反復性と精度とを向上させる一連の運動パラメ
ータを作成させるための多様な統計手法の使用とを含
む。この種の適した最適化技術の例は、「ロボットのた
めの運動キャリブレーションとジオメトリックパラメー
タアイデンティフィケーション（Kinematic Calibratio
n and GeometricalParameter Identification for Robo
ts） （ジャン−ミハエルズ レンデルズ他：ＩＥＥＥ
会報／ロボットと自動化：第７巻６号：１９９１年１２
月）」、「ロボットマニプレータの運動パラメータアイ
デンティフィケーションに対する閉鎖フォーム解決法
（A Closed Form Solution to the Kinematic Paramete
r Identification of Robot Manipulators）（ハンジ
チュアン他：１９９１年ＩＥＥＥ国際会議／ロボットと
自動化：カルフォルニア州サクラメント市：１９９１年
４月）」、「ロボット精度の改善（ローレント Ｐ．ポ
ーロイ他：ＩＥＥＥジャーナル／ロボットと自動化：６
２ページ：１９８４年）」、「ロボットポジショニング
エラーの評価のための一般的手法（ラメッシュ Ｎ．バ
イシュナフ他：ロボット研究の国際ジャーナル：第６巻
１号：１９８７年春）」、及び「ロボットアームジオメ
トリラインパラメータ評価（セイムド Ａ.ハヤチ他:Ｉ
ＥＥＥジャーナル／ロボットと自動化:１４７７ページ:
１９８３年）」に掲載されている。
ジションの精度はそのロボット反復性能の範囲である。
しかし、実際の使用経験から、そのロボットの絶対精度
は前記ロボット反復性能と比較して１０倍以上も不正確
であることが判明している。換言すれば、ロボットその
ものは高い精度で動きを反復することができるが、実際
のロボットの動きはプログラムされたパスから大きく外
れる。これは、ロボットの絶対精度は、多くの機械的及
び電子的要因に影響を受けるからである。さらに、ロボ
ットの運動性能は、リンクやジョイントの不整合によっ
ても影響を受ける。実際のツールパスの誤差は図２５に
示すエラーマップ手段によって解消される。図２５に示
すように、プログラムされた望まれるツールパスは、実
線５００で示されている。破線５０２はロボットや他の
多軸装置の実際のツールパスを表している。この破線５
０２は、ロボットによるパスをエミュレート（即ち、ト
レース）するために本発明によるＣＭＭ１０を使用する
ことで導き出されており、その獲得された実際のツール
パスのポジション／配向性データが破線５０２で示され
ている。その結果、三次元空間による望まれるパス５０
０と実際のパス５０２との間のエラーマップが作成され
る。ここで適当なソフトウェアとコンピュータとが利用
されてこの誤差が補正される。補正後には実線５００と
破線５０２とは所定の誤差内で合致する。作成されたエ
ラーマップは、ロボット最適化のための標準的な産業技
術において使用される。この最適化の原理は、実際のも
のと測定されたものと間の誤差を最少にするための数学
式へのエラーマップの利用と、ロボットに適用されたと
きにその反復性と精度とを向上させる一連の運動パラメ
ータを作成させるための多様な統計手法の使用とを含
む。この種の適した最適化技術の例は、「ロボットのた
めの運動キャリブレーションとジオメトリックパラメー
タアイデンティフィケーション（Kinematic Calibratio
n and GeometricalParameter Identification for Robo
ts） （ジャン−ミハエルズ レンデルズ他：ＩＥＥＥ
会報／ロボットと自動化：第７巻６号：１９９１年１２
月）」、「ロボットマニプレータの運動パラメータアイ
デンティフィケーションに対する閉鎖フォーム解決法
（A Closed Form Solution to the Kinematic Paramete
r Identification of Robot Manipulators）（ハンジ
チュアン他：１９９１年ＩＥＥＥ国際会議／ロボットと
自動化：カルフォルニア州サクラメント市：１９９１年
４月）」、「ロボット精度の改善（ローレント Ｐ．ポ
ーロイ他：ＩＥＥＥジャーナル／ロボットと自動化：６
２ページ：１９８４年）」、「ロボットポジショニング
エラーの評価のための一般的手法（ラメッシュ Ｎ．バ
イシュナフ他：ロボット研究の国際ジャーナル：第６巻
１号：１９８７年春）」、及び「ロボットアームジオメ
トリラインパラメータ評価（セイムド Ａ.ハヤチ他:Ｉ
ＥＥＥジャーナル／ロボットと自動化:１４７７ページ:
１９８３年）」に掲載されている。
【００６３】図２７は本発明の方法に従った、図２６の
フローチャートのステップＡ’からＤ’に略図で記載さ
れた多軸装置あるいはロボット５０４を図示している。
多軸装置またはロボット５０４は機械的リンケージ５０
６等を使用してＣＭＭ１０に直接的に取付けられてお
り、（図２２のステップＤで説明するように）多軸装置
あるいはロボットが実行し、図２６のステップＡ’に示
すように、実行された実際のツールパスをトレースさせ
る。ＣＭＭアーム１０はロボット５０４に単純に取付け
られており、ロボット５０４はＣＭＭ１０によって測定
された一連の手法に従って使用されるので、ロボットに
よるポジション判断と、アームＣＭＭによるポジション
判断とに関する情報の比較が図２５のエラーマップの定
義に使用される。即ち、ロボット５０４の望むポジショ
ン５００と、アームＣＭＭ１０に関する測定ポジション
５０２との間の「誤差」が定義されることになる。よっ
て、ステップＢ’において、ＣＭＭ１０は実際のツール
パスあるいは製造操作５００のポジションと配向性とを
保存し、図２５のエラーマップを導き出す。図２６のス
テップＣ’に続き、ＣＭＭコンピュータの適当なソフト
は、例えば、図２２のステップＣでＣＭＭ１０によって
当初に獲得された望むツールパスあるいは製造操作５０
０に合致するよう、実際のツールパス５０２を補正す
る。図２６のステップＤ’に示すように、多軸装置５０
４は補正されたツールパスあるいは製造操作５００を正
確にエミュレートする。よって、多軸装置またはロボッ
ト５０４は空間の誤差を排除するようにキャリブレート
される。
フローチャートのステップＡ’からＤ’に略図で記載さ
れた多軸装置あるいはロボット５０４を図示している。
多軸装置またはロボット５０４は機械的リンケージ５０
６等を使用してＣＭＭ１０に直接的に取付けられてお
り、（図２２のステップＤで説明するように）多軸装置
あるいはロボットが実行し、図２６のステップＡ’に示
すように、実行された実際のツールパスをトレースさせ
る。ＣＭＭアーム１０はロボット５０４に単純に取付け
られており、ロボット５０４はＣＭＭ１０によって測定
された一連の手法に従って使用されるので、ロボットに
よるポジション判断と、アームＣＭＭによるポジション
判断とに関する情報の比較が図２５のエラーマップの定
義に使用される。即ち、ロボット５０４の望むポジショ
ン５００と、アームＣＭＭ１０に関する測定ポジション
５０２との間の「誤差」が定義されることになる。よっ
て、ステップＢ’において、ＣＭＭ１０は実際のツール
パスあるいは製造操作５００のポジションと配向性とを
保存し、図２５のエラーマップを導き出す。図２６のス
テップＣ’に続き、ＣＭＭコンピュータの適当なソフト
は、例えば、図２２のステップＣでＣＭＭ１０によって
当初に獲得された望むツールパスあるいは製造操作５０
０に合致するよう、実際のツールパス５０２を補正す
る。図２６のステップＤ’に示すように、多軸装置５０
４は補正されたツールパスあるいは製造操作５００を正
確にエミュレートする。よって、多軸装置またはロボッ
ト５０４は空間の誤差を排除するようにキャリブレート
される。
【００６４】以上、好適実施例が示され、それについて
解説がなされているが、本発明の精神とスコープとから
離脱せず、多様な改良及び置換が可能であろう。従っ
て、本発明はあくまで説明を目的として記述されてお
り、発明の限定を意図してはいない。
解説がなされているが、本発明の精神とスコープとから
離脱せず、多様な改良及び置換が可能であろう。従っ
て、本発明はあくまで説明を目的として記述されてお
り、発明の限定を意図してはいない。
【００６５】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明において
は、ポータブルであり、改善された精度と利便性とを提
供する新規で改良された三次元ＣＭＭを提供することが
でき、さらに、多軸マシンツールまたはロボットのツー
ルパスをプログラムする簡単で優れた方法を提供するこ
とができるという優れた効果を奏する。本発明の座標測
定機械は、エラーマップの新規な作成に特に有用であ
り、多軸マシニングセンター用、特にはロボット用のツ
ールパスを補正し、及び／又はプログラムするのに特に
有用であるという優れた効果を奏する。本発明により、
汎用としての正確であると同時に低価格である改良され
たＣＭＭを提供することができる。
は、ポータブルであり、改善された精度と利便性とを提
供する新規で改良された三次元ＣＭＭを提供することが
でき、さらに、多軸マシンツールまたはロボットのツー
ルパスをプログラムする簡単で優れた方法を提供するこ
とができるという優れた効果を奏する。本発明の座標測
定機械は、エラーマップの新規な作成に特に有用であ
り、多軸マシニングセンター用、特にはロボット用のツ
ールパスを補正し、及び／又はプログラムするのに特に
有用であるという優れた効果を奏する。本発明により、
汎用としての正確であると同時に低価格である改良され
たＣＭＭを提供することができる。
【図１】 座標測定機械、コントローラボックス及びホ
ストコンピュータを備えた本発明の三次元測定システム
を説明する概略正面図である。
ストコンピュータを備えた本発明の三次元測定システム
を説明する概略正面図である。
【図２】 操作可能なアームに載せられたシリアルボッ
クスの上に載せられたホストコンピュータを示す側面図
である。
クスの上に載せられたホストコンピュータを示す側面図
である。
【図３】 セオドライト（経緯儀）スタンド上に取付け
られた本発明の三次元測定システムの側面図である。
られた本発明の三次元測定システムの側面図である。
【図４】 図１に示されているＣＭＭの背面図である。
【図５】 図１のＣＣＭを一部断面で示した立面図であ
る。
る。
【図６】 図１のＣＭＭに使用されている伝達ハウジン
グの分解側面図。
グの分解側面図。
【図７】 直角向きに組み合わせられた２つの伝達ハウ
ジングの断面図。
ジングの断面図。
【図８】 図１のＣＣＭに使用されている釣り合いばね
の拡大側面図である。
の拡大側面図である。
【図９】 図９Ａ及び図９Ｂは、図１のハンドル／プロ
ーブ（handle/probe）アセンブリを表す平面図と底面図
である。
ーブ（handle/probe）アセンブリを表す平面図と底面図
である。
【図１０】 図１０Ａと図１０Ｂとは、ボールプローブ
（ball probe）とポイントプローブ（point probe）の
それぞれの側面図である。
（ball probe）とポイントプローブ（point probe）の
それぞれの側面図である。
【図１１】 図１のコントローラボックスの拡大正面図
である。
である。
【図１２】 図１のコントローラボックスの拡大背面図
である。
である。
【図１３】 図１の三次元測定システム用の電子部材の
概略図である。
概略図である。
【図１４】 プローブチップキャリブレーションシステ
ム（probe tip calibration system）を説明する図１の
ＣＭＭの側面図である。
ム（probe tip calibration system）を説明する図１の
ＣＭＭの側面図である。
【図１５】 プローブチップをキャリブレーション（校
正）方法を説明する概略平面図である。
正）方法を説明する概略平面図である。
【図１６】 ボールバーでキャリブレーションされてい
る図１のＣＭＭの側面図である。
る図１のＣＭＭの側面図である。
【図１７】 新規な円錐形ボールバー装置でキャリブレ
ーション中の図１のＣＭＭの側面図である。
ーション中の図１のＣＭＭの側面図である。
【図１８】 新規な円錐形ボールバー装置でキャリブレ
ーション中の図１のＣＭＭの側面図である。
ーション中の図１のＣＭＭの側面図である。
【図１９】 最適化ジグ（optimizing jig）を使用して
図１のＣＭＭを最適化する方法を説明する側面図であ
る。
図１のＣＭＭを最適化する方法を説明する側面図であ
る。
【図２０】 （Ａ）から（Ｅ）は、図１９のジグに使用
される精密ステップゲージ（precision step gauge）の
それぞれ正面図、背面図、平面図、右側面図、左側面図
である。
される精密ステップゲージ（precision step gauge）の
それぞれ正面図、背面図、平面図、右側面図、左側面図
である。
【図２１】 図１９の装置を用いて図１のＣＭＭを最適
化する方法を示す概略図である。
化する方法を示す概略図である。
【図２２】 本発明のＣＭＭを使用してコンピュータ制
御マシンツールとロボットとをプログラミングするため
の方法ステップを表すフローチャート図。
御マシンツールとロボットとをプログラミングするため
の方法ステップを表すフローチャート図。
【図２３】 （Ａ）から（Ｃ）は、コンピュータ制御マ
シンツールに関して実施されている図２２の方法を示す
連続図である。
シンツールに関して実施されている図２２の方法を示す
連続図である。
【図２４】 コンピュータ制御ロボットに関して実施さ
れている図２２に示す方法の略図である。
れている図２２に示す方法の略図である。
【図２５】 望まれるツールパスと実際のツールパスと
を比較して表す本発明に従って作成された多軸エラーマ
ップ（multi-axis error map）の略図。
を比較して表す本発明に従って作成された多軸エラーマ
ップ（multi-axis error map）の略図。
【図２６】 図２５の実際のツールパスを図２５の望ま
しいツールパスに補正するために本発明のＣＭＭを使用
したコンピュータ制御マシンツールとロボットとのプロ
グラミングのための方法ステップを表すフローチャート
図である。
しいツールパスに補正するために本発明のＣＭＭを使用
したコンピュータ制御マシンツールとロボットとのプロ
グラミングのための方法ステップを表すフローチャート
図である。
【図２７】 ロボット等に機械的にリンクされている図
１のＣＭＭを表す側面図である。
１のＣＭＭを表す側面図である。
【図２８】 図６のＡ−Ａ線から矢印方向に見た平面図
である。
である。
【図２９】 図６のＢ−Ｂ線から矢印方向に見た平面図
である。
である。
１０ 座標測定機械（ＣＭＭ） １２ アーム １４ 支持ベース １６ シリアルボックス １８ ホストコンピュータ ４０、４２、４６、４８、５２、５４ 伝達ハウジング ８０ エンコーダ ４００ 鋳型 ４０６ 多軸マシニングセンター ５００ 望むポジション ５０２ 実際のパス ５０４ ロボット
Claims (9)
- 【請求項１】 多軸装置の反復性能及び／又は精度を向
上させるためのエラーマップを作成する方法であって、 （１）受動性三次元座標測定機械（ＣＭＭ）の測定アー
ムを多軸装置に取付け、当該多軸装置に望まれる所定の
プログラムされたパスあるいは操作をエミュレートして
いる選択された三次元パスあるいは操作を通じて前記Ｃ
ＭＭを操作するステップと、 （２）前記ステップ（１）から(a)ポジションと(b)配向
性(orientation) との少なくとも一方であって、前記多
軸装置の実際のパスあるいは操作を定義する三次元デー
タを現出させる（developing）ステップと、 （３）該実際のパスあるいは操作を、望まれる所定のプ
ログラムされたパスあるいは操作と比較するステップ
と、 （４）該実際のパスあるいは操作を、望まれる所定のプ
ログラムされたパスあるいは操作と比較させるエラーマ
ップを作成するステップと、 （５）該エラーマップを使用して、前記多軸装置の反復
性能及び／又は精度を向上させるステップと、を含むこ
とを特徴とするエラーマップ作成方法。 - 【請求項２】 前記多軸装置は少なくとも３軸を有した
装置を含み、前記ステップ（２）で現出されたデータは
ポジションと配向性のデータを含むことを特徴とする請
求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記多軸装置は少なくとも５軸を有した
装置を含み、前記ステップ（２）で現出されたデータは
ポジションと配向性のデータを含むことを特徴とする請
求項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記多軸装置は加工装置を含むことを特
徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 前記多軸装置はロボットを含むことを特
徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 前記操作は、溶接、研磨、カッティン
グ、寸法加工、艶出し、削り加工、塗装及び洗浄からな
る加工群から選択されることを特徴とする請求項１記載
の方法。 - 【請求項７】 前記ＣＭＭは６の自由度を含むことを特
徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項８】 前記ＣＭＭは、 それぞれ反対側にある第１端部と第２端部とを有した可
動アームを含み、該可動アームは複数のジョイントを含
み、該各ジョイントは１自由度に対応し、該アームは選
択されたスペース内で可動であり、該各ジョイントはポ
ジショントランスデューサ手段を収容する回転伝達ハウ
ジングを含み、該トランスデューサ手段はポジション信
号を創出するものであり、本ＣＭＭはさらに、 前記可動アームの前記第１端部に取付けられた支持ベー
ス部と、 前記可動アームの前記第２端部に取付けられたプローブ
と、 前記トランスデューサ手段からの前記ポジション信号を
受信し、選択されたスペース内で前記プローブのポジシ
ョンに対応したデジタル座標を提供する電子回路手段
と、を含むことを特徴とする請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 前記ＣＭＭを前記多軸装置に取付けるた
めに機械式リンケージが使用されていることを特徴とす
る請求項１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/434,010 US6535794B1 (en) | 1993-02-23 | 1995-05-03 | Method of generating an error map for calibration of a robot or multi-axis machining center |
| US08/434010 | 1995-05-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0911167A true JPH0911167A (ja) | 1997-01-14 |
Family
ID=23722446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8109095A Pending JPH0911167A (ja) | 1995-05-03 | 1996-04-30 | ロボットまたは多軸マシニングセンターのキャリブレーション用エラーマップの作成方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US6535794B1 (ja) |
| EP (1) | EP0740982A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0911167A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2014527920A (ja) * | 2011-09-28 | 2014-10-23 | ユニバーサル ロボッツ アクツイエセルスカプ | ロボットの較正およびプログラミング |
| JP2019524001A (ja) * | 2016-05-04 | 2019-08-29 | マーポス、ソチエタ、ペル、アツィオーニＭａｒｐｏｓｓ Ｓ．Ｐ．Ａ． | プローブによるホストデバイスとの使用のための通信プロトコルを識別する方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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