特許ウォッチ

公開番号2024125918
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-19
出願番号2023034051
出願日2023-03-06
発明の名称プローブ校正方法、プログラム、制御装置及び測定装置
出願人株式会社東京精密
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01B 5/00 20060101AFI20240911BHJP(測定;試験)
要約【課題】プローブの自動校正における安全性及び操作性が確保される、プローブ校正方法、プログラム及び測定装置を提供する。
【解決手段】プローブ校正方法は、校正球構造体に関する校正球情報を取得し(S10)、プローブに関するプローブ情報を取得し(S10)、プローブを用いて校正球を測定する際にプローブが移動する校正経路を生成し(S12)、校正経路を移動するプローブが校正球構造体と衝突するか否かを判定し(S14)、プローブが前記校正球構造体と衝突しないと判定された校正経路を適用してプローブを移動させ、プローブを用いて校正球を測定する(S24)。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
プローブを用いて校正球を測定し、前記校正球の測定結果に基づき前記プローブを校正するプローブ校正方法であって、
コンピュータが、
前記校正球が具備される校正球構造体に関する校正球情報を取得する校正球情報取得工程と、
前記プローブに関するプローブ情報を取得するプローブ情報取得工程と、
前記校正球情報及び前記プローブ情報を参照して、前記プローブを用いて前記校正球を測定する際に前記プローブが移動する校正経路を生成する校正経路生成工程と、
前記校正球情報及び前記プローブ情報を参照して、前記校正経路を移動する前記プローブが前記校正球構造体と衝突するか否かを判定する衝突検知判定工程と、
前記衝突検知判定工程において、前記プローブが前記校正球構造体と衝突しないと判定された前記校正経路を適用して前記プローブを移動させ、前記プローブを用いて前記校正球を測定する校正球測定工程と、
を実行するプローブ校正方法。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記コンピュータが、
前記衝突検知判定工程において、前記プローブが前記校正球構造体と衝突すると判定された場合に、前記校正経路を構成するプロービング目標点を規定するパラメータを調整するパラメータ調整工程を実行し、
前記衝突検知判定工程は、前記パラメータ調整工程において調整されたパラメータに基づき生成された前記校正経路について、前記プローブが前記校正球構造体と衝突するか否かを判定する請求項１に記載のプローブ校正方法。
【請求項３】
前記コンピュータが、
前記パラメータ調整工程の実施回数が規定の回数を超えるか否かを判定する調整回数判定工程と、
前記調整回数判定工程において、前記パラメータ調整工程の実施回数が規定回数を超えると判定された場合に、前記パラメータ調整工程の実施回数が規定回数を超えることを表す情報を報知する報知工程と、
を実行する請求項２に記載のプローブ校正方法。
【請求項４】
前記校正球構造体は、
前記校正球を先端に支持する校正球支持シャフトと、
前記校正球構造体が載置される載置面に対して立設させる校正球支持台であり、前記校正球支持シャフトの基端を支持する校正球支持台と、
を備え、
前記校正球情報取得工程は、前記校正球の半径、前記載置面に対して平行となる面における基準方向に対する前記校正球支持シャフトの回転角、前記載置面と直交する方向に対する前記校正球支持シャフトの倒れ角及び前記校正球支持シャフトの軸と直交する断面における最大長さを前記校正球情報として取得する請求項１に記載のプローブ校正方法。
【請求項５】
前記プローブは、前記校正球へ接触させる球形状の接触子を先端に支持するスタイラスを備え、
前記プローブ情報取得工程は、前記プローブに適用される基準面と直交する方向に対する前記スタイラスの倒れ角、前記基準面に対して平行となる面における基準方向に対する前記スタイラスの回転角及び前記接触子の半径を前記プローブ情報として取得する請求項１に記載のプローブ校正方法。
【請求項６】
前記プローブは、前記校正球へ接触させる球形状の接触子を先端に支持するスタイラスを備え、
前記校正経路生成工程は、前記スタイラスの延びる方向を基準とするスタイラス基準座標系における前記校正経路を、前記プローブが具備される装置に適用されるマシン座標系へ変換する座標系変換工程を含む請求項１に記載のプローブ校正方法。
【請求項７】
前記衝突検知判定工程は、前記校正経路が前記校正球構造体と交差するか否かを判定し、前記校正経路が前記校正球構造体と交差すると判定される場合は、前記プローブが前記校正球構造体と衝突すると判定する請求項１に記載のプローブ校正方法。
【請求項８】
前記プローブは、前記校正球へ接触させる球形状の接触子を先端に支持するスタイラスを備え、
前記校正経路生成工程は、
前記校正経路において、前記接触子を前記校正球へ接触させて前記プローブが前記校正球を測定する第１プロービング目標点として、前記スタイラスが延びるスタイラス方向へ前記プローブを移動させて前記校正球と接触した位置を設定し、
前記校正経路において、前記接触子を前記校正球へ接触させて前記プローブが前記校正球を測定する第２プロービング目標点として、前記第１プロービング目標点と前記校正球の中心とを通る方向に対して直交する平面のうち、外周の長さが最大となる最大周長平面の前記外周における位置を設定する請求項１に記載のプローブ校正方法。
【請求項９】
前記校正経路生成工程は、
前記校正経路において前記接触子が通過する第１経路点として、前記第１プロービング目標点から延びる前記校正球の法線の方向に、前記校正球の中心から規定の第１距離を有する位置を設定し、
前記校正経路において前記接触子が通過する第２経路点として、前記第２プロービング目標点から延びる前記校正球の法線の方向に、前記校正球の中心から規定の第２距離を有する位置を設定する請求項８に記載のプローブ校正方法。
【請求項１０】
前記第１距離をＬｓ１とし、前記第２距離をＬｓ２とし、前記校正球の半径をＲｃとし、前記接触子の半径をＲｓとし、前記校正球の半径Ｒｃ及び前記接触子の半径Ｒｓに基づき規定される第１安全距離をＣ１とする場合に、
前記第１距離Ｌｓ１は、Ｌｓ１＝（Ｒｃ＋Ｒｓ＋Ｃ１）×２
1/2
と表され、
前記第２距離Ｌｓ２は、Ｌ２＝（Ｒｃ＋Ｒｓ＋Ｃ１）×２
1/2
と表される請求項９に記載のプローブ校正方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブ校正方法、プログラム、制御装置及び測定装置に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
ＣＭＭの利用において、校正球が使用されるプローブの校正は、日常的に繰り返される基本的な操作の一つである。なお、ＣＭＭは、三次元測定機の英語表記Coordinate Measuring Machineの省略語である。
【０００３】
一方、プローブの先端球であるチップの直径、及び先端球を支持するスタイラスの長さなどのプローブの仕様が変更される度に、校正球を測定する際の校正経路を、都度、ユーザが作成することは困難である。そのために、校正経路を自動で生成し、校正球が使用される校正が実施される機能を有するＣＭＭが一般に普及している。
【０００４】
特許文献１は、基準球を用いて接触式のプローブの校正を実施する三次元測定機が記載される。同文献に記載の装置は、主軸２の軸線に対してスタイラス軸線が平行であるストレート形のタッチプローブに対して、基準球が用いられる自動校正を実施する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－０１７０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術において、プローブの校正に適用される校正経路を作成する際に、プローブと校正球との衝突が発生すると判定された場合に、校正経路のパラメータを手動で調整する必要がある。また、プローブと校正球との衝突が懸念される場合には、プローブの実際の動作を操作者が確認して衝突の可能性を判定し、衝突が発生すると判定された場合に稼働中の装置を手動で停止させる必要がある。
【０００７】
すなわち、従来技術におけるプローブの自動校正では、安全性及び操作性について課題が存在する。安全性に関する課題として、プローブと校正球との衝突が起こり得る校正経路を適用して、装置を動作させてしまうことが挙げられる。また、操作性に関する課題として、校正経路を調整する際に、測定範囲等の校正経路のパラメータを操作者が調整しなければならないことが挙げられる。
【０００８】
特許文献１には、上記した安全性に関する課題及び操作性に関する課題は記載及び示唆されていない。また、同文献には、上記した課題を解決する具体的な手法についての開示はない。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、プローブの自動校正における安全性及び操作性が確保される、プローブ校正方法、プログラム及び測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、次の発明態様を提供する。
（【００１１】以降は省略されています）

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