JPH10213403A - 三次元座標測定装置 - Google Patents
三次元座標測定装置Info
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- JPH10213403A JPH10213403A JP1533297A JP1533297A JPH10213403A JP H10213403 A JPH10213403 A JP H10213403A JP 1533297 A JP1533297 A JP 1533297A JP 1533297 A JP1533297 A JP 1533297A JP H10213403 A JPH10213403 A JP H10213403A
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- universal joint
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- axes
- moving
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- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 剛性に優れ高精度の測定が可能であるととも
に、高速性を備えた三次元座標測定装置を提供する。 【解決手段】 ベースプレート８は、中央に二軸回りの
傾動及び傾動軸を横切る軸方向の移動が可能な自在継手
６、及び周縁部の３箇所に二軸回りの傾動が可能な自在
継手５を備える。センタシャフト４は、自在継手６を介
してベースプレート６を貫通し、その先端はエンドプレ
ート９の中央に固定される。エンドプレート９は、周縁
部の３箇所に二軸回りの傾動及び軸回りの回転が可能な
自在継手１１を備える。３個の駆動部２は自在継手５を
介してベースプレート８に取り付けられ、移動軸１の先
端は自在継手１１を介してエンドプレート９に接続され
る。エンドプレート９には測定プローブ３が搭載され、
センタシャフト４の傾動角度及び軸方向移動量を検出す
ることにより測定対象物７の三次元位置を求める。
に、高速性を備えた三次元座標測定装置を提供する。 【解決手段】 ベースプレート８は、中央に二軸回りの
傾動及び傾動軸を横切る軸方向の移動が可能な自在継手
６、及び周縁部の３箇所に二軸回りの傾動が可能な自在
継手５を備える。センタシャフト４は、自在継手６を介
してベースプレート６を貫通し、その先端はエンドプレ
ート９の中央に固定される。エンドプレート９は、周縁
部の３箇所に二軸回りの傾動及び軸回りの回転が可能な
自在継手１１を備える。３個の駆動部２は自在継手５を
介してベースプレート８に取り付けられ、移動軸１の先
端は自在継手１１を介してエンドプレート９に接続され
る。エンドプレート９には測定プローブ３が搭載され、
センタシャフト４の傾動角度及び軸方向移動量を検出す
ることにより測定対象物７の三次元位置を求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複雑な形状を持つ
機械部品等の三次元形状の精密測定において使用される
三次元座標測定装置に係る。
機械部品等の三次元形状の精密測定において使用される
三次元座標測定装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】機械部品等の三次元形状の精密測定にお
いて、従来、直交座標型の三次元測定装置が多く用いら
れている。図４に直交座標型の三次元測定機の概要を示
す。ベース４１上にＸ軸駆動機構４２が配置され、Ｘ軸
駆動機構４２の上にはＹ軸駆動機構４３が搭載され、Ｙ
軸駆動機構４４には更にＺ軸駆動機構４４が搭載され、
測定用のプローブ４５はＺ軸駆動機構４４に取り付けら
れる。
いて、従来、直交座標型の三次元測定装置が多く用いら
れている。図４に直交座標型の三次元測定機の概要を示
す。ベース４１上にＸ軸駆動機構４２が配置され、Ｘ軸
駆動機構４２の上にはＹ軸駆動機構４３が搭載され、Ｙ
軸駆動機構４４には更にＺ軸駆動機構４４が搭載され、
測定用のプローブ４５はＺ軸駆動機構４４に取り付けら
れる。
【０００３】この様な直交座標型の三次元測定装置には
下記の様な問題点がある。イ）剛性が低い梁構造となっ
ているので、梁のたわみ等による誤差が避けられない。
ロ）各移動軸の位置決め誤差、および測定誤差が累積す
る。ハ）質量が大きくなるので移動速度が低い。以上の
様な構造的な問題から、直交座標型の三次元測定装置に
は、精度的及び能率的な限界がある。
下記の様な問題点がある。イ）剛性が低い梁構造となっ
ているので、梁のたわみ等による誤差が避けられない。
ロ）各移動軸の位置決め誤差、および測定誤差が累積す
る。ハ）質量が大きくなるので移動速度が低い。以上の
様な構造的な問題から、直交座標型の三次元測定装置に
は、精度的及び能率的な限界がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の様な、従来の三
次元測定装置の問題点に鑑み、本発明の目的は、剛性に
優れ高精度の測定が可能であるとともに、高速性を備え
た三次元座標測定装置を提供することにある。
次元測定装置の問題点に鑑み、本発明の目的は、剛性に
優れ高精度の測定が可能であるとともに、高速性を備え
た三次元座標測定装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の三次元座標測定
装置は、中央に二軸回りの傾動及びそれらの傾動軸を横
切る方向の移動が可能な第一の自在継手、及び周縁部の
３箇所に二軸回りの傾動が可能な第二の自在継手を備え
たベースプレートと、第一の自在継手を介してベースプ
レートを貫通するセンタシャフトと、センタシャフトの
先端に固定され、周縁部の３箇所に二軸回りの傾動及び
それらの傾動軸を横切る方向の軸回りの回転が可能な第
三の自在継手を備えたエンドプレートと、駆動部及びこ
の駆動部により長手方向へ移動される移動軸を備え、そ
の駆動部が第二の自在継手を介してベースプレートの周
縁部に接続され、その移動軸の先端が第三の自在継手を
介してエンドプレートの周縁部に接続された３個の移動
機構と、エンドプレートに搭載され、先端にタッチセン
サを備えた測定プローブと、センタシャフトの前記二軸
回り傾動角度を測定する手段と、センタシャフトの前記
軸方向の移動距離を測定する手段とを備え、前記３個の
移動機構のストロークを独立に調整して前記ベースプレ
ートに対する前記エンドプレートの三次元位置を制御す
ることにより、前記タッチセンサを測定対象物に接触さ
せて、この時の前記センタシャフトの傾動角度の測定値
及び軸方向の移動距離の測定値に基づいて、測定対象物
の三次元位置を求めることを特徴とする。
装置は、中央に二軸回りの傾動及びそれらの傾動軸を横
切る方向の移動が可能な第一の自在継手、及び周縁部の
３箇所に二軸回りの傾動が可能な第二の自在継手を備え
たベースプレートと、第一の自在継手を介してベースプ
レートを貫通するセンタシャフトと、センタシャフトの
先端に固定され、周縁部の３箇所に二軸回りの傾動及び
それらの傾動軸を横切る方向の軸回りの回転が可能な第
三の自在継手を備えたエンドプレートと、駆動部及びこ
の駆動部により長手方向へ移動される移動軸を備え、そ
の駆動部が第二の自在継手を介してベースプレートの周
縁部に接続され、その移動軸の先端が第三の自在継手を
介してエンドプレートの周縁部に接続された３個の移動
機構と、エンドプレートに搭載され、先端にタッチセン
サを備えた測定プローブと、センタシャフトの前記二軸
回り傾動角度を測定する手段と、センタシャフトの前記
軸方向の移動距離を測定する手段とを備え、前記３個の
移動機構のストロークを独立に調整して前記ベースプレ
ートに対する前記エンドプレートの三次元位置を制御す
ることにより、前記タッチセンサを測定対象物に接触さ
せて、この時の前記センタシャフトの傾動角度の測定値
及び軸方向の移動距離の測定値に基づいて、測定対象物
の三次元位置を求めることを特徴とする。
【０００６】また、本発明の三次元座標測定装置は、中
央に二軸回りの傾動及びそれらの傾動軸を横切る方向の
移動が可能な第一の自在継手を備えたベースプレート
と、ベースプレートの下方に配置され、支柱を介してベ
ースプレートを支持し、周縁部の３箇所に二軸回りの傾
動が可能な第二の自在継手を備えた下部フレームと、第
一の自在継手を介してベースプレートを貫通するセンタ
シャフトと、センタシャフトの先端に固定されて下部フ
レームとベースプレートとの間に配置され、周縁部の３
箇所に二軸回りの傾動及びそれらの傾動軸を横切る方向
の軸回りの回転が可能な第三の自在継手を備えたエンド
プレートと、駆動部及びこの駆動部により長手方向へ移
動される移動軸を備え、その駆動部が第二の自在継手を
介して下部フレームの周縁部に接続され、その移動軸の
先端が第三の自在継手を介してエンドプレートの周縁部
に接続された３個の移動機構と、エンドプレートに搭載
され、先端にタッチセンサを備えた測定プローブと、セ
ンタシャフトの前記二軸回り傾動角度を測定する手段
と、センタシャフトの前記軸方向の移動距離を測定する
手段とを備え、前記３個の移動機構のストロークを独立
に調整して前記ベースプレートに対する前記エンドプレ
ートの三次元位置を制御することにより、前記タッチセ
ンサを測定対象物に接触させ、この時の前記センタシャ
フトの傾動角度の測定値及び軸方向の移動距離の測定値
に基づいて、測定対象物の三次元位置を求めることを特
徴とする。
央に二軸回りの傾動及びそれらの傾動軸を横切る方向の
移動が可能な第一の自在継手を備えたベースプレート
と、ベースプレートの下方に配置され、支柱を介してベ
ースプレートを支持し、周縁部の３箇所に二軸回りの傾
動が可能な第二の自在継手を備えた下部フレームと、第
一の自在継手を介してベースプレートを貫通するセンタ
シャフトと、センタシャフトの先端に固定されて下部フ
レームとベースプレートとの間に配置され、周縁部の３
箇所に二軸回りの傾動及びそれらの傾動軸を横切る方向
の軸回りの回転が可能な第三の自在継手を備えたエンド
プレートと、駆動部及びこの駆動部により長手方向へ移
動される移動軸を備え、その駆動部が第二の自在継手を
介して下部フレームの周縁部に接続され、その移動軸の
先端が第三の自在継手を介してエンドプレートの周縁部
に接続された３個の移動機構と、エンドプレートに搭載
され、先端にタッチセンサを備えた測定プローブと、セ
ンタシャフトの前記二軸回り傾動角度を測定する手段
と、センタシャフトの前記軸方向の移動距離を測定する
手段とを備え、前記３個の移動機構のストロークを独立
に調整して前記ベースプレートに対する前記エンドプレ
ートの三次元位置を制御することにより、前記タッチセ
ンサを測定対象物に接触させ、この時の前記センタシャ
フトの傾動角度の測定値及び軸方向の移動距離の測定値
に基づいて、測定対象物の三次元位置を求めることを特
徴とする。
【０００７】なお、ベースプレートに対するエンドプレ
ートの相対的な三次元位置を調整するために、上記の構
成ではいずれも移動軸を使用しているが、これに代わっ
て、伸縮制御が可能な少なくとも３本のリンク部材を用
いてエンドプレートをベースプレートに対して接続した
他の構造（パラレルメカニズムと呼ばれる）を使用して
もよい。
ートの相対的な三次元位置を調整するために、上記の構
成ではいずれも移動軸を使用しているが、これに代わっ
て、伸縮制御が可能な少なくとも３本のリンク部材を用
いてエンドプレートをベースプレートに対して接続した
他の構造（パラレルメカニズムと呼ばれる）を使用して
もよい。
【０００８】
（例１）図１及び図２に、本発明の実施の形態の一例を
示す。図１は、測定プローブが搭載されるパラレルメカ
ニズム構造の構成を示し、図２は、測定プローブの先端
の三次元位置を検出するためのセンサ類の構成を示す。
図中、７は測定対象物、８はベースプレート、９はエン
ドプレート、６は三自由度の自在継手（第一の自在継
手）、５は二自由度の自在継手（第二の自在継手）、１
１は三自由度の自在継手（第三の自在継手）、１はボー
ルネジなどからなる移動軸、２はボールナットなどを含
む駆動部、３は測定プローブ、２１は距離センサ、２２
及び２３は角度センサ、２４はタッチセンサを表す。
示す。図１は、測定プローブが搭載されるパラレルメカ
ニズム構造の構成を示し、図２は、測定プローブの先端
の三次元位置を検出するためのセンサ類の構成を示す。
図中、７は測定対象物、８はベースプレート、９はエン
ドプレート、６は三自由度の自在継手（第一の自在継
手）、５は二自由度の自在継手（第二の自在継手）、１
１は三自由度の自在継手（第三の自在継手）、１はボー
ルネジなどからなる移動軸、２はボールナットなどを含
む駆動部、３は測定プローブ、２１は距離センサ、２２
及び２３は角度センサ、２４はタッチセンサを表す。
【０００９】図１に示す様に、測定プローブ３はセンタ
シャフト４を備えたパラレルメカニズム構造に搭載さ
れ、測定プローブ３の三次元位置が制御される。この例
において、パラレルメカニズム構造は、ベースプレート
８、エンドプレート９、駆動部２及び移動軸１を備える
移動機構、センタシャフト４、自在継手５、６、１１な
どで構成される。エンドプレート９は、ベースプレート
８に対して３個の移動機構の移動軸１及び１本のセンタ
シャフト４を介して連結される。エンドプレート９の前
面側（ベースプレート８に対して反対側）には測定プロ
ーブ３が取り付けられ、測定プローブ３の先端には後述
のタッチセンサ２４が取り付けられる。７は測定対象物
を表す。
シャフト４を備えたパラレルメカニズム構造に搭載さ
れ、測定プローブ３の三次元位置が制御される。この例
において、パラレルメカニズム構造は、ベースプレート
８、エンドプレート９、駆動部２及び移動軸１を備える
移動機構、センタシャフト４、自在継手５、６、１１な
どで構成される。エンドプレート９は、ベースプレート
８に対して３個の移動機構の移動軸１及び１本のセンタ
シャフト４を介して連結される。エンドプレート９の前
面側（ベースプレート８に対して反対側）には測定プロ
ーブ３が取り付けられ、測定プローブ３の先端には後述
のタッチセンサ２４が取り付けられる。７は測定対象物
を表す。
【００１０】ベースプレート８は、周縁部の三箇所に二
軸回りの傾動が可能な二自由度の自在継手５を備え、中
央部に二軸回りの傾動及びセンタシャフト４の軸方向の
移動が可能な三自由度の自在継手６を備える。エンドプ
レート９は、周縁部の三箇所に二軸の傾動及び移動軸１
の軸回りの回転が可能な三自由度の自在継手１１を備え
る。ベースプレート８の中央部の自在継手６にはセンタ
シャフト４が貫通し、センタシャフト４の先端はエンド
プレート９の中央に固定されている。ベースプレート８
の周縁部の自在継手５の可動コア側には、ボールネジな
どからなる移動軸１に軸方向に移動を与えるためのボー
ルナットやこれに回転を与えるモータなどを含む駆動部
２が固定され、移動軸１は自在継手５の可動コアの中を
貫通している。移動軸１の先端は、自在継手１１を介し
てエンドプレート９の周縁部に接続されている。
軸回りの傾動が可能な二自由度の自在継手５を備え、中
央部に二軸回りの傾動及びセンタシャフト４の軸方向の
移動が可能な三自由度の自在継手６を備える。エンドプ
レート９は、周縁部の三箇所に二軸の傾動及び移動軸１
の軸回りの回転が可能な三自由度の自在継手１１を備え
る。ベースプレート８の中央部の自在継手６にはセンタ
シャフト４が貫通し、センタシャフト４の先端はエンド
プレート９の中央に固定されている。ベースプレート８
の周縁部の自在継手５の可動コア側には、ボールネジな
どからなる移動軸１に軸方向に移動を与えるためのボー
ルナットやこれに回転を与えるモータなどを含む駆動部
２が固定され、移動軸１は自在継手５の可動コアの中を
貫通している。移動軸１の先端は、自在継手１１を介し
てエンドプレート９の周縁部に接続されている。
【００１１】センタシャフト４は回転方向（ネジリ方
向）に対して剛性を備えている。駆動部２を駆動して３
本の移動軸１のストロークを独立に調整することによっ
て、エンドプレート９を、自在継手６を中心とする同心
球面上で任意の位置に移動させることができる。これに
よって、測定プローブ３の三次元位置が制御される。
向）に対して剛性を備えている。駆動部２を駆動して３
本の移動軸１のストロークを独立に調整することによっ
て、エンドプレート９を、自在継手６を中心とする同心
球面上で任意の位置に移動させることができる。これに
よって、測定プローブ３の三次元位置が制御される。
【００１２】測定プローブ３の先端の三次元位置を検出
するセンサは、図２に示す様に、測定プローブ３の先端
に取り付けられたタッチセンサ２４、センタシャフト４
の軸方向の移動量を検出する距離センサ２１、センタシ
ャフト４の二軸回り傾動角をそれぞれ検出する角度セン
サ２２（Ｘ軸回り）及び角度センサ２３（Ｙ軸回り）に
よって構成される。なお、図２において、センタシャフ
ト４の軸方向をＺ軸とし、ベースプレート８に対して平
行な方向にＸ軸及びＹ軸としている。
するセンサは、図２に示す様に、測定プローブ３の先端
に取り付けられたタッチセンサ２４、センタシャフト４
の軸方向の移動量を検出する距離センサ２１、センタシ
ャフト４の二軸回り傾動角をそれぞれ検出する角度セン
サ２２（Ｘ軸回り）及び角度センサ２３（Ｙ軸回り）に
よって構成される。なお、図２において、センタシャフ
ト４の軸方向をＺ軸とし、ベースプレート８に対して平
行な方向にＸ軸及びＹ軸としている。
【００１３】自在継手６は、Ｘ軸及びＹ軸回りの傾動の
二自由度とＺ軸方向の移動の一自由度を有する。角度セ
ンサ２２及び角度センサ２３は、それぞれセンタシャフ
ト４のＸ軸回りの傾動角θ及びＹ軸回りの傾動角φを測
定する。上記の角度センサ２２及び２３としては、例え
ば、ロータリエンコーダあるいはポテンショメータなど
が使用できる。距離センサ２１は、センタシャフト４の
Ｚ軸方向の移動量、具体的にはベースプレート８とエン
ドプレート９との間の距離を測定する。上記の距離セン
サ２１としては、例えば、リニアスケール、レーザある
いは超音波などを利用した非接触式の測長装置、または
ポテンショメータなどが使用できる。また、測定プロー
ブ３の先端には、測定対象物７（図１）との接触を検知
するタッチセンサ２４が取り付けられ、測定対象物を検
知する。
二自由度とＺ軸方向の移動の一自由度を有する。角度セ
ンサ２２及び角度センサ２３は、それぞれセンタシャフ
ト４のＸ軸回りの傾動角θ及びＹ軸回りの傾動角φを測
定する。上記の角度センサ２２及び２３としては、例え
ば、ロータリエンコーダあるいはポテンショメータなど
が使用できる。距離センサ２１は、センタシャフト４の
Ｚ軸方向の移動量、具体的にはベースプレート８とエン
ドプレート９との間の距離を測定する。上記の距離セン
サ２１としては、例えば、リニアスケール、レーザある
いは超音波などを利用した非接触式の測長装置、または
ポテンショメータなどが使用できる。また、測定プロー
ブ３の先端には、測定対象物７（図１）との接触を検知
するタッチセンサ２４が取り付けられ、測定対象物を検
知する。
【００１４】（例２）図３に、本発明の実施の形態の他
の例を示す。図３は、測定プローブが搭載されるパラレ
ルメカニズム構造の構成を表す。測定プローブの先端の
三次元位置を検出するセンサの構成は、図２に示したも
のと共通である。
の例を示す。図３は、測定プローブが搭載されるパラレ
ルメカニズム構造の構成を表す。測定プローブの先端の
三次元位置を検出するセンサの構成は、図２に示したも
のと共通である。
【００１５】図３に示す様に、測定プローブ３はセンタ
シャフト４を備えたパラレルメカニズム構造に搭載さ
れ、測定プローブ３の三次元位置が制御される。この例
においては、パラレルメカニズム構造は、下部フレーム
１６、ベースプレート８、エンドプレート９、駆動部２
及び移動軸１を備える移動機構、センタシャフト４、自
在継手５、６、１１などで構成される。ベースプレート
８は下部フレーム１６の上方に配置され、支柱１７を介
して下部フレーム１６で支持されている。エンドプレー
ト９は、下部フレーム１６に対して３本の移動軸１を介
して連結されるとともに、ベースプレート８に対して１
本のセンタシャフト４を介して連結される。エンドプレ
ート９の前面側（ベースプレート８に対して反対側）に
は測定プローブ３が取り付けられ、測定プローブ３の先
端には前述のタッチセンサ２４（図２）が取り付けられ
る。７は測定対象物を表す。
シャフト４を備えたパラレルメカニズム構造に搭載さ
れ、測定プローブ３の三次元位置が制御される。この例
においては、パラレルメカニズム構造は、下部フレーム
１６、ベースプレート８、エンドプレート９、駆動部２
及び移動軸１を備える移動機構、センタシャフト４、自
在継手５、６、１１などで構成される。ベースプレート
８は下部フレーム１６の上方に配置され、支柱１７を介
して下部フレーム１６で支持されている。エンドプレー
ト９は、下部フレーム１６に対して３本の移動軸１を介
して連結されるとともに、ベースプレート８に対して１
本のセンタシャフト４を介して連結される。エンドプレ
ート９の前面側（ベースプレート８に対して反対側）に
は測定プローブ３が取り付けられ、測定プローブ３の先
端には前述のタッチセンサ２４（図２）が取り付けられ
る。７は測定対象物を表す。
【００１６】下部フレーム１６は、周縁部の三箇所に二
軸の傾動が可能な二自由度の自在継手５を備える。ベー
スプレート８は、中央部に二軸の傾動及びセンタシャフ
ト４の軸方向の移動が可能な三自由度の自在継手６を備
える。エンドプレート９は、周縁部の三箇所に二軸の傾
動及び移動軸１の軸回りの回転が可能な三自由度の自在
継手１１を備える。ベースプレート８の中央部の自在継
手６にはセンタシャフト４が貫通し、センタシャフト４
の先端はエンドプレート９の中央に固定されている。下
部フレーム１６の周縁部に配置された自在継手５の可動
コア側には、駆動部２が固定されている。移動軸１の先
端は、自在継手１１を介してエンドプレート９の周縁部
に接続されている。
軸の傾動が可能な二自由度の自在継手５を備える。ベー
スプレート８は、中央部に二軸の傾動及びセンタシャフ
ト４の軸方向の移動が可能な三自由度の自在継手６を備
える。エンドプレート９は、周縁部の三箇所に二軸の傾
動及び移動軸１の軸回りの回転が可能な三自由度の自在
継手１１を備える。ベースプレート８の中央部の自在継
手６にはセンタシャフト４が貫通し、センタシャフト４
の先端はエンドプレート９の中央に固定されている。下
部フレーム１６の周縁部に配置された自在継手５の可動
コア側には、駆動部２が固定されている。移動軸１の先
端は、自在継手１１を介してエンドプレート９の周縁部
に接続されている。
【００１７】センタシャフト４は回転方向（ネジリ方
向）に対して剛性を備えている。駆動部２を駆動して３
本の移動軸１のストロークを独立に調整することによっ
て、エンドプレート９を、自在継手６を中心とする同心
球面上で任意の位置に移動させることができる。これに
よって、測定プローブ３の三次元位置が制御される。な
お、測定プローブの先端の三次元位置を検出するセンサ
の構成は、図２に示したものと共通であるので、その説
明は省略する。
向）に対して剛性を備えている。駆動部２を駆動して３
本の移動軸１のストロークを独立に調整することによっ
て、エンドプレート９を、自在継手６を中心とする同心
球面上で任意の位置に移動させることができる。これに
よって、測定プローブ３の三次元位置が制御される。な
お、測定プローブの先端の三次元位置を検出するセンサ
の構成は、図２に示したものと共通であるので、その説
明は省略する。
【００１８】
【発明の効果】以上の様に、本発明の三次元座標測定装
置においては、センタシャフトを備えたパラレルメカニ
ズム構造に測定プローブを搭載し、センタシャフトの二
軸回り傾動量及び軸方向の移動量に基づいて、測定対象
物の三次元位置を測定するので、下記の様な利点があ
る。
置においては、センタシャフトを備えたパラレルメカニ
ズム構造に測定プローブを搭載し、センタシャフトの二
軸回り傾動量及び軸方向の移動量に基づいて、測定対象
物の三次元位置を測定するので、下記の様な利点があ
る。
【００１９】イ）装置がトラス構造となっているので、
高い剛性を備える。 ロ）各移動軸の誤差が累積されないので、高精度が達成
できる。 ハ）質量を小さくすることが可能となり、高速化が実現
できる。
高い剛性を備える。 ロ）各移動軸の誤差が累積されないので、高精度が達成
できる。 ハ）質量を小さくすることが可能となり、高速化が実現
できる。
【図１】本発明に基づく三次元座標測定装置に使用され
るパラレルメカニズム構造の一例を示す図。
るパラレルメカニズム構造の一例を示す図。
【図２】本発明に基づく三次元座標測定装置に使用され
るセンサ構成の一例を示す図。
るセンサ構成の一例を示す図。
【図３】本発明に基づく三次元座標測定装置に使用され
るパラレルメカニズム構造の他の例を示す図。
るパラレルメカニズム構造の他の例を示す図。
【図４】従来の直交座標型の三次元座標測定装置の概要
を示す図。
を示す図。
１・・・移動軸、２・・・駆動部、３・・・測定プロー
ブ、４・・・センタシャフト、５・・・二自由度の自在
継手（第二の自在継手）、６・・・三自由度の自在継手
（第一の自在継手）、７・・・測定対象物、８・・・ベ
ースプレート、９・・・エンドプレート、１１・・・三
自由度の自在継手（第三の自在継手）、１６・・・下部
フレーム、１７・・・支柱、２１・・・距離センサ、２
２・・・角度センサ（Ｘ軸回り）、２３・・・角度セン
サ（Ｙ軸回り）、２４・・・タッチセンサ、４１・・・
ベース、４２・・・Ｘ軸駆動機構、４３・・・Ｙ軸駆動
機構、４４・・・Ｚ軸駆動機構、４５・・・測定プロー
ブ。
ブ、４・・・センタシャフト、５・・・二自由度の自在
継手（第二の自在継手）、６・・・三自由度の自在継手
（第一の自在継手）、７・・・測定対象物、８・・・ベ
ースプレート、９・・・エンドプレート、１１・・・三
自由度の自在継手（第三の自在継手）、１６・・・下部
フレーム、１７・・・支柱、２１・・・距離センサ、２
２・・・角度センサ（Ｘ軸回り）、２３・・・角度セン
サ（Ｙ軸回り）、２４・・・タッチセンサ、４１・・・
ベース、４２・・・Ｘ軸駆動機構、４３・・・Ｙ軸駆動
機構、４４・・・Ｚ軸駆動機構、４５・・・測定プロー
ブ。
Claims (3)
- 【請求項１】 中央に二軸回りの傾動及びそれらの傾動
軸を横切る方向の移動が可能な第一の自在継手、及び周
縁部の３箇所に二軸回りの傾動が可能な第二の自在継手
を備えたベースプレートと、 第一の自在継手を介してベースプレートを貫通するセン
タシャフトと、 センタシャフトの先端に固定され、周縁部の３箇所に二
軸回りの傾動及びそれらの傾動軸を横切る方向の軸回り
の回転が可能な第三の自在継手を備えたエンドプレート
と、 駆動部及びこの駆動部により長手方向へ移動される移動
軸を備え、その駆動部が第二の自在継手を介してベース
プレートの周縁部に接続され、その移動軸の先端が第三
の自在継手を介してエンドプレートの周縁部に接続され
た３個の移動機構と、 エンドプレートに搭載され、先端にタッチセンサを備え
た測定プローブと、 センタシャフトの前記二軸回り傾動角度を測定する手段
と、 センタシャフトの前記軸方向の移動距離を測定する手段
とを備え、 前記３個の移動機構のストロークを独立に調整して前記
ベースプレートに対する前記エンドプレートの三次元位
置を制御することにより、前記タッチセンサを測定対象
物に接触させて、この時の前記センタシャフトの傾動角
度の測定値及び軸方向の移動距離の測定値に基づいて、
測定対象物の三次元位置を求めることを特徴とする三次
元座標測定装置。 - 【請求項２】 中央に二軸回りの傾動及びそれらの傾動
軸を横切る方向の移動が可能な第一の自在継手を備えた
ベースプレートと、 ベースプレートの下方に配置され、支柱を介してベース
プレートを支持し、周縁部の３箇所に二軸回りの傾動が
可能な第二の自在継手を備えた下部フレームと、 第一の自在継手を介してベースプレートを貫通するセン
タシャフトと、 センタシャフトの先端に固定されて下部フレームとベー
スプレートとの間に配置され、周縁部の３箇所に二軸回
りの傾動及びそれらの傾動軸を横切る方向の軸回りの回
転が可能な第三の自在継手を備えたエンドプレートと、 駆動部及びこの駆動部により長手方向へ移動される移動
軸を備え、その駆動部が第二の自在継手を介して下部フ
レームの周縁部に接続され、その移動軸の先端が第三の
自在継手を介してエンドプレートの周縁部に接続された
３個の移動機構と、 エンドプレートに搭載され、先端にタッチセンサを備え
た測定プローブと、 センタシャフトの前記二軸回り傾動角度を測定する手段
と、 センタシャフトの前記軸方向の移動距離を測定する手段
とを備え、 前記３個の移動機構のストロークを独立に調整して前記
ベースプレートに対する前記エンドプレートの三次元位
置を制御することにより、前記タッチセンサを測定対象
物に接触させ、この時の前記センタシャフトの傾動角度
の測定値及び軸方向の移動距離の測定値に基づいて、測
定対象物の三次元位置を求めることを特徴とする三次元
座標測定装置。 - 【請求項３】 ３個の移動機構がリンク部材であること
を特徴とする請求項１または２に記載の三次元座標測定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1533297A JPH10213403A (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 三次元座標測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1533297A JPH10213403A (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 三次元座標測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10213403A true JPH10213403A (ja) | 1998-08-11 |
Family
ID=11885837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1533297A Pending JPH10213403A (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 三次元座標測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10213403A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000337807A (ja) * | 1999-05-27 | 2000-12-08 | Japan Science & Technology Corp | パラレルメカニズムの運動誤差補正方法およびその装置 |
| JP2006284376A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Aisin Aw Co Ltd | 位置合せ装置、エアマイクロ測定装置及び測定方法 |
| EP1766324A1 (en) * | 2004-06-28 | 2007-03-28 | Hexagon Metrology AB | Measurement probe for use in coordinate measuring machines |
| JP2012177620A (ja) * | 2011-02-25 | 2012-09-13 | Canon Inc | 計測装置 |
| US9475190B2 (en) | 2012-08-09 | 2016-10-25 | Fujitsu Limited | Robot |
-
1997
- 1997-01-29 JP JP1533297A patent/JPH10213403A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000337807A (ja) * | 1999-05-27 | 2000-12-08 | Japan Science & Technology Corp | パラレルメカニズムの運動誤差補正方法およびその装置 |
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| JP2008504554A (ja) * | 2004-06-28 | 2008-02-14 | ヘキサゴン メトロロジー エービー | 座標測定機に使用するための測定プローブ |
| US7627956B2 (en) * | 2004-06-28 | 2009-12-08 | Hexagon Metrology Ab | Measurement probe for use in coordinate measuring machines |
| JP2011081014A (ja) * | 2004-06-28 | 2011-04-21 | Hexagon Metrology Ab | 座標測定機に使用するための測定プローブ |
| JP2006284376A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Aisin Aw Co Ltd | 位置合せ装置、エアマイクロ測定装置及び測定方法 |
| JP2012177620A (ja) * | 2011-02-25 | 2012-09-13 | Canon Inc | 計測装置 |
| US9475190B2 (en) | 2012-08-09 | 2016-10-25 | Fujitsu Limited | Robot |
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