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JP2018084488A - Three-dimensional measuring machine measurement method and three-dimensional measuring machine - Google Patents

Three-dimensional measuring machine measurement method and three-dimensional measuring machine Download PDF

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JP2018084488A JP2016227643A JP2016227643A JP2018084488A JP 2018084488 A JP2018084488 A JP 2018084488A JP 2016227643 A JP2016227643 A JP 2016227643A JP 2016227643 A JP2016227643 A JP 2016227643A JP 2018084488 A JP2018084488 A JP 2018084488A
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Japan
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measurement
workpiece
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coordinate system
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JP2016227643A
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陽一 外川
Yoichi Togawa
陽一 外川
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Tokyo Seimitsu Co Ltd
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Tokyo Seimitsu Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-dimensional measuring machine measurement method and three-dimensional measuring machine that can attain a measurement result of a measurement factor enabling processing errors of the measurement factor by a processing machine to be highly accurately obtained.SOLUTION: In a work, a first measurement reference point and second measurement reference points are provided that serve as a reference of a work coordinate system, and a measurement factor is processed with a first processing reference point offset from the first measurement reference point and a second processing reference point offset from the second measurement reference point as a reference position. A three-dimensional measuring machine measurement method has: a first relative position calculation step of calculating a first relative position of the first processing reference point with respect to the first measurement reference point; a second relative position calculation step of calculating a second relative position of the second processing reference point with respect to the second measurement reference point; and a correction work coordinate setting step of setting a correction work coordinate correcting a work coordinate on the basis of the first relative position calculated in the first relative position step, and the second relative position calculated in the second relative position calculation step.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、ワークの測定点の座標値を測定する三次元測定機の測定方法及び三次元測定機に関する。   The present invention relates to a measuring method of a coordinate measuring machine and a coordinate measuring machine for measuring coordinate values of workpiece measurement points.

従来、プローブの位置姿勢(位置及び姿勢)を変位させる駆動部を有し、このプローブを測定対象物であるワーク内の円穴等の測定要素の測定点に接触させて測定点の座標値を測定し、この測定結果に基づき測定要素の位置、寸法、及び形状等の測定を行う三次元測定機が知られている(特許文献1及び特許文献2参照)。   Conventionally, it has a drive unit that displaces the position and orientation (position and orientation) of the probe, and this probe is brought into contact with the measurement point of a measurement element such as a circular hole in the workpiece, which is the measurement object, to obtain the coordinate value of the measurement point. A three-dimensional measuring machine that measures and measures the position, size, shape, and the like of a measurement element based on the measurement result is known (see Patent Document 1 and Patent Document 2).

このような三次元測定機では、ワークの測定要素の測定に先立って、ワークを基準とした(ワーク上に定義された)原点及び座標軸を示すワーク座標系の設定が行われる(特許文献3参照)。このワーク座標系の設定工程は、空間補正工程、原点設定工程、及び基準軸設定工程を有する。   In such a three-dimensional measuring machine, prior to the measurement of the workpiece measurement element, the workpiece coordinate system indicating the origin and coordinate axes (defined on the workpiece) based on the workpiece is set (see Patent Document 3). ). The work coordinate system setting process includes a space correction process, an origin setting process, and a reference axis setting process.

図20は、一般的な空間補正工程の説明図である。この図20中の互いに直交するXの3軸は三次元測定機の固有の機械座標系の基準軸であり、符号100は機械座標系の原点である。図20に示すように、空間補正工程では、三次元測定機のプローブによって平面104の任意の3点以上の座標値を測定し、それらの座標値に基づいて、ワーク102の平面104と基準Z軸との交点106、及び平面104の法線ベクトル108を決定する。 FIG. 20 is an explanatory diagram of a general space correction process. In FIG. 20, the three axes X 0 Y 0 Z 0 orthogonal to each other are the reference axes of the machine coordinate system unique to the coordinate measuring machine, and the reference numeral 100 is the origin of the machine coordinate system. As shown in FIG. 20, in the space correction step, coordinate values of three or more arbitrary points on the plane 104 are measured by the probe of the coordinate measuring machine, and the plane 104 of the workpiece 102 and the reference Z are measured based on these coordinate values. The intersection 106 with the zero axis and the normal vector 108 of the plane 104 are determined.

次に、三次元測定機は、基準Z軸を平面104の法線ベクトル108と平行にする。これにより、図中の実線で示されたX座標系が、図中の短破線で示されたX座標系に空間補正される。 Next, the coordinate measuring machine makes the reference Z 0 axis parallel to the normal vector 108 of the plane 104. As a result, the X 0 Y 0 Z 0 coordinate system indicated by the solid line in the drawing is spatially corrected to the X 1 Y 1 Z 1 coordinate system indicated by the short broken line in the drawing.

次に、三次元測定機は、原点100を交点106に平行移動させる。これにより、X座標系が、図中の長破線で示されたX座標系に空間補正される。以上の空間補正工程を経ることにより、ワーク座標系のZ軸の方向、及びワーク座標系のZ軸の原点100が設定される。 Next, the coordinate measuring machine translates the origin 100 to the intersection 106. Thereby, the X 1 Y 1 Z 1 coordinate system is spatially corrected to the X 2 Y 2 Z 2 coordinate system indicated by the long broken line in the drawing. Through the above-described spatial correction process, the Z-axis direction of the work coordinate system and the origin 100 of the Z-axis of the work coordinate system are set.

図21は、一般的な原点設定工程の説明図である。図21に示すように、原点設定工程では、プローブによって平面104に形成されている第1測定基準穴110を測定する。具体的には、プローブによって、第1測定基準穴110の中心測定に必要な第1測定基準穴110の内周面上の複数の測定点の座標値を測定する。三次元測定機は、各測定点の座標値の測定結果に基づき、第1測定基準穴110の中心112を求める。   FIG. 21 is an explanatory diagram of a general origin setting process. As shown in FIG. 21, in the origin setting step, the first measurement reference hole 110 formed on the plane 104 by the probe is measured. Specifically, the coordinate values of a plurality of measurement points on the inner peripheral surface of the first measurement reference hole 110 necessary for the center measurement of the first measurement reference hole 110 are measured by the probe. The three-dimensional measuring machine obtains the center 112 of the first measurement reference hole 110 based on the measurement result of the coordinate value of each measurement point.

次に、三次元測定機は、第1測定基準穴110の中心112にZ軸の原点100を平行移動させる。これにより、図中の実線で示されたX座標系が、図中の破線で示されたX座標系に補正される。以上の原点設定工程を経ることにより、ワーク座標系CS(図22参照)のXY軸の原点がX座標系の原点として設定される。 Next, the coordinate measuring machine translates the origin 100 of the Z axis to the center 112 of the first measurement reference hole 110. As a result, the X 2 Y 2 Z 2 coordinate system indicated by the solid line in the figure is corrected to the X 3 Y 3 Z 3 coordinate system indicated by the broken line in the figure. Through the above origin setting process, the origin of the XY axes of the workpiece coordinate system CS (see FIG. 22) is set as the origin of the X 3 Y 3 Z 3 coordinate system.

図22は、一般的な基準軸設定工程の説明図である。図22に示すように、基準軸設定工程では、プローブによって平面104に形成されている第2測定基準穴114を測定する。具体的には、プローブによって、第2測定基準穴114の中心測定に必要な第2測定基準穴114の内周面上の複数の測定点の座標値を測定する。三次元測定機は、各測定点の座標値の測定結果に基づき、第2測定基準穴114の中心116を求める。   FIG. 22 is an explanatory diagram of a general reference axis setting process. As shown in FIG. 22, in the reference axis setting step, the second measurement reference hole 114 formed on the plane 104 by the probe is measured. Specifically, the coordinate values of a plurality of measurement points on the inner peripheral surface of the second measurement reference hole 114 necessary for the center measurement of the second measurement reference hole 114 are measured by the probe. The three-dimensional measuring machine obtains the center 116 of the second measurement reference hole 114 based on the measurement result of the coordinate value of each measurement point.

次いで、三次元測定機は、ワーク座標系CSのXY軸の原点(第1測定基準穴110の中心112)を支点としてX軸を、第2測定基準穴114の中心116を通る位置まで回転させる。ここで図中の符号αは、X軸を回転させる角度を示している。これにより、図中の実線で示されたX座標系が、図中の破線で示されたX座標系に補正される。以上の基準軸設定工程を経ることにより、ワーク座標系CSのXY軸の方向としてX座標系が設定される。 Then, the coordinate measuring machine, rotating the X 3 axis origin of the XY axes in the workpiece coordinate system CS (center 112 of the first measurement reference hole 110) as a fulcrum, to a position passing through the center 116 of the second measurement reference hole 114 Let Here sign α in the drawing indicates an angle to rotate the X 3 axis. As a result, the X 3 Y 3 coordinate system indicated by the solid line in the figure is corrected to the X 4 Y 4 coordinate system indicated by the broken line in the figure. Through the above reference axis setting process, the X 4 Y 4 coordinate system is set as the direction of the XY axes of the workpiece coordinate system CS.

このように、空間補正工程と原点設定工程と基準軸設定工程とを経ることにより、X軸がワーク座標系CSのX軸とされ、Y軸がワーク座標系CSのY軸とされ、Z軸がワーク座標系CSのZ軸とされる。以上でワーク座標系CSの設定が終了する。このワーク座標系CSを設定した後、ワーク102の測定要素である例えば第1円穴118及び第2円穴120のそれぞれの測定点の座標値を三次元測定機によって測定し、第1円穴118及び第2円穴120の位置、寸法、及び形状等を測定する。 Thus, by going through the space correction process and the origin setting step and the reference axis setting step, X 4 axis is the X-axis of the work coordinate system CS, Y 4 axis is the Y-axis workpiece coordinate system CS, Z 3 axes is the Z-axis of the work coordinate system CS. This completes the setting of the workpiece coordinate system CS. After setting the workpiece coordinate system CS, the coordinate values of the respective measurement points of the workpiece 102, for example the first circular hole 118 and the second circular hole 120, are measured by a three-dimensional measuring machine, and the first circular hole is measured. The position, size, shape, and the like of 118 and the second circular hole 120 are measured.

特開2007−33052号公報JP 2007-33052 A 特開平7−139936号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-139936 特開平7−270152号公報JP-A-7-270152

ところで、既述の図20から図22に示したワーク102の測定要素である第1円穴118及び第2円穴120は、加工機によってドリル等でワーク102に加工(形成)される。具体的に、加工機はワーク102を支持するテーブルを有し、このテーブルにはワーク102をテーブルに位置決めするための第1ピン及び第2ピンが突設されている。そして、第1ピンにワーク102の第1測定基準穴110を挿通し、第2ピンにワーク102の第2測定基準穴114を挿通することによりワーク102がテーブルに位置決めされ、この状態で加工機はワーク102に第1円穴118及び第2円穴120等を加工する。   Incidentally, the first circular hole 118 and the second circular hole 120 which are the measurement elements of the workpiece 102 shown in FIGS. 20 to 22 described above are processed (formed) into the workpiece 102 by a processing machine with a drill or the like. Specifically, the processing machine has a table that supports the workpiece 102, and a first pin and a second pin for projecting the workpiece 102 to the table are projected from the table. Then, the first measurement reference hole 110 of the workpiece 102 is inserted into the first pin, and the second measurement reference hole 114 of the workpiece 102 is inserted into the second pin, whereby the workpiece 102 is positioned on the table. 1 processes the first circular hole 118 and the second circular hole 120 in the workpiece 102.

この際に、第1ピンと第1測定基準穴110(第1測定基準点)との間、及び第2ピンと第2測定基準穴114(第2測定基準点)との間には、それぞれの寸法公差に起因してガタ(隙間)が生じる。このため、第1測定基準穴110を第1ピンに対し、且つ第2測定基準穴114を第2ピンに対してそれぞれ一方向側に片寄せ(オフセット)することによりワーク102のガタ付きを防止した状態で、加工機はワーク102に第1円穴118及び第2円穴120を加工する。   At this time, there are respective dimensions between the first pin and the first measurement reference hole 110 (first measurement reference point) and between the second pin and the second measurement reference hole 114 (second measurement reference point). A backlash (gap) occurs due to the tolerance. Therefore, rattling of the workpiece 102 is prevented by offsetting the first measurement reference hole 110 with respect to the first pin and the second measurement reference hole 114 with respect to the second pin in one direction. In this state, the processing machine processes the first circular hole 118 and the second circular hole 120 in the workpiece 102.

このように、加工機による第1円穴118及び第2円穴120の実際の加工は、第1測定基準穴110と第2測定基準穴114のそれぞれ中心112、116を基準にして行われておらず、上述の片寄せの作業によって、第1ピン及び第2ピンのそれぞれの中心軸(第1加工基準点及び第2加工基準点)を基準として行われる。従って、三次元測定機による第1円穴118及び第2円穴120の測定結果には、第1測定基準穴110の中心112と第1ピンの中心との第1相対位置であるズレ量、及び第2測定基準穴114の中心116と第2ピンの中心との第2相対位置であるズレ量、すなわち片寄誤差が含まれる。このため、三次元測定機の測定結果には、加工機による第1円穴118及び第2円穴120の加工誤差(設計値との誤差)と、上述の片寄誤差との双方が反映される(後述の図16及び図17参照)。その結果、三次元測定機の測定結果から加工機の加工誤差(第1加工基準点及び第2加工基準点を基準とする測定結果)を精度良く求めることができず、加工機との互換性を保った測定結果が得られないという問題がある。   As described above, the actual processing of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 by the processing machine is performed based on the centers 112 and 116 of the first measurement reference hole 110 and the second measurement reference hole 114, respectively. Instead, by the above-described shifting operation, the center axis (the first processing reference point and the second processing reference point) of each of the first pin and the second pin is used as a reference. Accordingly, the measurement result of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 by the three-dimensional measuring machine includes a deviation amount that is a first relative position between the center 112 of the first measurement reference hole 110 and the center of the first pin, In addition, a shift amount that is a second relative position between the center 116 of the second measurement reference hole 114 and the center of the second pin, that is, a deviation error is included. For this reason, the measurement result of the three-dimensional measuring machine reflects both the processing error (error from the design value) of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 by the processing machine and the above-described offset error. (See FIGS. 16 and 17 described later). As a result, the processing error of the processing machine (measurement result based on the first processing reference point and the second processing reference point) cannot be obtained accurately from the measurement result of the CMM, and compatibility with the processing machine is possible. There is a problem that a measurement result that maintains the above cannot be obtained.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、加工機による測定要素の加工誤差を高精度に求めることが可能な測定要素の測定結果が得られる三次元測定機の測定方法、及び三次元測定機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, a measuring method of a three-dimensional measuring machine capable of obtaining a measurement result of a measuring element capable of obtaining a processing error of the measuring element by a processing machine with high accuracy, and An object is to provide a three-dimensional measuring machine.

本発明の目的を達成するための三次元測定機の測定方法は、ワークに加工された測定要素を三次元測定機で測定する三次元測定機の測定方法において、ワークには、ワークを基準とするワーク座標系を設定して三次元測定機による測定を行う場合にワーク座標系の基準となる第1測定基準点及び第2測定基準点が設けられ、測定要素は第1測定基準点からオフセットされた第1加工基準点と第2測定基準点からオフセットされた第2加工基準点とを基準位置として加工されたものであり、第1測定基準点に対する第1加工基準点の第1相対位置を算出する第1相対位置算出工程と、第2測定基準点に対する第2加工基準点の第2相対位置を算出する第2相対位置算出工程と、第1相対位置算出工程で算出された第1相対位置と第2相対位置算出工程で算出された第2相対位置とに基づいて、ワーク座標系を補正した補正ワーク座標系を設定する補正ワーク座標系設定工程と、を有する。   A measuring method of a CMM for achieving the object of the present invention is a measuring method of a CMM that measures a measuring element processed into a workpiece with a CMM, and the workpiece is based on the workpiece. The first measurement reference point and the second measurement reference point, which serve as a reference for the workpiece coordinate system, are set when the workpiece coordinate system is set and measurement is performed by a coordinate measuring machine, and the measurement element is offset from the first measurement reference point The first processing reference point and the second processing reference point offset from the second measurement reference point are processed as reference positions, and the first relative position of the first processing reference point with respect to the first measurement reference point The first relative position calculation step for calculating the first relative position calculation step, the second relative position calculation step for calculating the second relative position of the second machining reference point with respect to the second measurement reference point, and the first relative position calculation step. Relative position and second relative position calculation Based on the second relative position calculated in step has a correcting work coordinate system setting step of setting a correction work coordinate system obtained by correcting the work coordinate system, the.

この三次元測定機の測定方法によれば、補正ワーク座標系を設定することで、ワークに測定要素を加工する際にワークをオフセットさせることに起因して生じる誤差を三次元測定機の測定結果から排除することができる。   According to the measuring method of this coordinate measuring machine, by setting the corrected workpiece coordinate system, errors caused by offsetting the workpiece when machining the measuring element on the workpiece are measured by the measuring result of the coordinate measuring machine. Can be excluded from.

本発明の他の態様に係る三次元測定機の測定方法において、三次元測定機内でのワークの位置及び姿勢を取得する位置姿勢取得工程と、三次元測定機で測定要素内の測定点を測定して、三次元測定機の機械座標系で表される測定点の座標値を取得する座標値取得工程と、補正ワーク座標系設定工程で設定された補正ワーク座標系と、位置姿勢取得工程で取得されたワークの位置及び姿勢とに基づき、座標値取得工程で取得された測定点の座標値を、補正ワーク座標系で表された座標値に変換する座標値変換工程と、を有する。これにより、加工機によるワーク加工時にワークを片寄せさせることに起因して生じる片寄誤差を補正して、加工機の加工誤差を高精度に反映した測定要素の測定結果、すなわち、加工機と互換性を保った測定結果が得られる。   In the measuring method of the coordinate measuring machine according to another aspect of the present invention, a position and orientation acquisition step of acquiring the position and orientation of the workpiece in the coordinate measuring machine, and the measurement point in the measuring element is measured by the coordinate measuring machine In the coordinate value acquisition step of acquiring the coordinate value of the measurement point represented by the machine coordinate system of the coordinate measuring machine, the correction work coordinate system set in the correction work coordinate system setting step, and the position and orientation acquisition step A coordinate value conversion step of converting the coordinate value of the measurement point acquired in the coordinate value acquisition step into a coordinate value represented in the corrected workpiece coordinate system based on the acquired position and orientation of the workpiece. This corrects the offset error caused by shifting the workpiece when the workpiece is processed by the processing machine, and the measurement result of the measurement element that reflects the processing error of the processing machine with high accuracy, that is, compatible with the processing machine. The measurement result which maintained the property is obtained.

本発明の他の態様に係る三次元測定機の測定方法において、第1測定基準点に対する第1加工基準点のオフセット方向と、第2測定基準点に対する第2加工基準点のオフセット方向とが同一方向である。加工機によりワークに測定要素を加工する際にワークを片寄せしてワークのガタ付きを防止する場合に、ワークの片寄せに起因する片寄誤差を三次元測定機の測定結果から排除することができる。   In the measurement method of the coordinate measuring machine according to another aspect of the present invention, the offset direction of the first machining reference point with respect to the first measurement reference point is the same as the offset direction of the second machining reference point with respect to the second measurement reference point. Direction. When machining a measuring element on a workpiece by a processing machine, when the workpiece is offset to prevent the workpiece from rattling, the offset error caused by workpiece offset can be eliminated from the measurement results of the CMM. it can.

本発明の他の態様に係る三次元測定機の測定方法において、ワークに測定要素を加工する加工機は、第1方向に突設され且つワークの位置決めに用いられる第1ピン及び第2ピンを備え、ワークには、第1ピンより大径で第1ピンが挿入される第1測定基準穴と、第2ピンより大径で第2ピンが挿入される第2測定基準穴とが形成され、ワークは、第1測定基準穴に第1ピンが挿入され且つ第2測定基準穴に第2ピンが挿入され、さらに第1方向に対して垂直な第2方向に片寄せされた状態で、加工機により測定要素が加工され、第1測定基準点は第1測定基準穴の中心であり、第2測定基準点は第2測定基準穴の中心であり、第1加工基準点は第1ピンの中心軸であり、第2加工基準点は第2ピンの中心軸である。加工機によりワークに測定要素を加工する際にワークを片寄せした場合でも、ワークの片寄せに起因する片寄誤差を三次元測定機の測定結果から排除することができる。   In the measuring method of the three-dimensional measuring machine according to another aspect of the present invention, the processing machine for processing the measuring element on the workpiece includes a first pin and a second pin that are projected in the first direction and used for positioning the workpiece. The workpiece is provided with a first measurement reference hole having a diameter larger than that of the first pin and inserting the first pin, and a second measurement reference hole having a diameter larger than that of the second pin and into which the second pin is inserted. In the state where the first pin is inserted into the first measurement reference hole and the second pin is inserted into the second measurement reference hole, and the work is offset in the second direction perpendicular to the first direction, The measuring element is processed by the processing machine, the first measurement reference point is the center of the first measurement reference hole, the second measurement reference point is the center of the second measurement reference hole, and the first processing reference point is the first pin. The second processing reference point is the central axis of the second pin. Even when the workpiece is offset when the measuring element is processed into the workpiece by the processing machine, the offset error due to the offset of the workpiece can be excluded from the measurement result of the coordinate measuring machine.

本発明の他の態様に係る三次元測定機の測定方法において、第1相対位置算出工程は、第1測定基準穴の中心座標と第1ピンの半径値とを取得し、取得した第1測定基準穴の中心座標と第1ピンの半径値とに基づき第1相対位置を算出し、第2相対位置算出工程は、第2測定基準穴の中心座標と第2ピンの半径値とを取得し、取得した第2測定基準穴の中心座標と第2ピンの半径値とに基づき第2相対位置を算出する。これにより、第1相対位置及び第2相対位置を算出することができる。   In the measuring method of the coordinate measuring machine according to another aspect of the present invention, the first relative position calculating step acquires the center coordinates of the first measurement reference hole and the radius value of the first pin, and acquires the first measurement. The first relative position is calculated based on the center coordinate of the reference hole and the radius value of the first pin, and the second relative position calculation step acquires the center coordinate of the second measurement reference hole and the radius value of the second pin. The second relative position is calculated based on the acquired center coordinates of the second measurement reference hole and the radius value of the second pin. Thereby, the first relative position and the second relative position can be calculated.

本発明の他の態様に係る三次元測定機の測定方法において、第1相対位置算出工程は、第1測定基準穴の中心座標を、三次元測定機による実測により取得又は第1測定基準穴の設計情報から取得し、第2相対位置算出工程は、第2測定基準穴の中心座標を、三次元測定機による実測により取得又は第2測定基準穴の設計情報から取得する。これにより、第1測定基準穴の中心座標と第2測定基準穴の中心座標とを実測することなく、第1相対位置及び第2相対位置を算出することができる。   In the measuring method of the coordinate measuring machine according to another aspect of the present invention, the first relative position calculating step acquires the center coordinates of the first measuring reference hole by actual measurement using the three-dimensional measuring machine or the first measuring reference hole. Obtained from the design information, the second relative position calculating step obtains the center coordinates of the second measurement reference hole by actual measurement by a three-dimensional measuring machine or from the design information of the second measurement reference hole. Thereby, the first relative position and the second relative position can be calculated without actually measuring the center coordinates of the first measurement reference hole and the center coordinates of the second measurement reference hole.

本発明の目的を達成するための三次元測定機は、ワークに加工された測定要素を測定する三次元測定機において、ワークには、ワークを基準とするワーク座標系を設定して三次元測定機による測定を行う場合にワーク座標系の基準となる第1測定基準点及び第2測定基準点が設けられ、測定要素は第1測定基準点からオフセットされた第1加工基準点と第2測定基準点からオフセットされた第2加工基準点とを基準位置として加工されたものであり、第1測定基準点に対する第1加工基準点の第1相対位置を算出する第1相対位置算出部と、第2測定基準点に対する第2加工基準点の第2相対位置を算出する第2相対位置算出部と、第1相対位置算出部が算出した第1相対位置と第2相対位置算出部が算出した第2相対位置とに基づいて、ワーク座標系を補正した補正ワーク座標系を設定する補正ワーク座標系設定部と、を備える。   A three-dimensional measuring machine for achieving the object of the present invention is a three-dimensional measuring machine for measuring a measurement element machined into a workpiece. The workpiece is set with a workpiece coordinate system based on the workpiece to perform a three-dimensional measurement. A first measurement reference point and a second measurement reference point, which are used as a reference for the workpiece coordinate system when measuring with a machine, are provided, and the measurement elements are a first machining reference point offset from the first measurement reference point and a second measurement reference point. A first relative position calculation unit that is processed using the second processing reference point offset from the reference point as a reference position, and calculates a first relative position of the first processing reference point with respect to the first measurement reference point; A second relative position calculation unit that calculates a second relative position of the second machining reference point with respect to the second measurement reference point, a first relative position calculated by the first relative position calculation unit, and a second relative position calculation unit Based on the second relative position. Comprising a correction workpiece coordinate system setting unit for setting a correction work coordinate system obtained by correcting the click coordinates, the.

本発明の他の態様に係る三次元測定機において、三次元測定機内でのワークの位置及び姿勢を取得する位置姿勢取得部と、三次元測定機で測定要素内の測定点を測定して得られた測定点の座標値であって、且つ三次元測定機の機械座標系で表される測定点の座標値を取得する座標値取得部と、補正ワーク座標系設定部が設定した補正ワーク座標系と、位置姿勢取得部が取得したワークの位置及び姿勢とに基づき、座標値取得部が取得した測定点の座標値を、補正ワーク座標系で表された座標値に変換する座標値変換部と、を備える。   In a coordinate measuring machine according to another aspect of the present invention, a position and orientation acquisition unit that acquires the position and orientation of a workpiece in the coordinate measuring machine, and a measurement point in the measuring element measured by the coordinate measuring machine. Coordinate value acquisition unit that acquires the coordinate value of the measurement point that is the coordinate value of the measurement point that is expressed in the machine coordinate system of the coordinate measuring machine, and the corrected work coordinate set by the correction work coordinate system setting unit Coordinate value conversion unit that converts the coordinate value of the measurement point acquired by the coordinate value acquisition unit into the coordinate value represented in the corrected work coordinate system based on the system and the position and orientation of the workpiece acquired by the position and orientation acquisition unit And comprising.

本発明の三次元測定機の測定方法及び三次元測定機は、加工機による測定要素の加工誤差を高精度に求めることが可能な測定要素の測定結果が得られる。   The measuring method and the three-dimensional measuring machine of the present invention can obtain the measurement result of the measuring element that can obtain the processing error of the measuring element by the processing machine with high accuracy.

三次元測定機の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of a three-dimensional measuring machine. 加工機によるワークへの第1円穴及び第2円穴の加工を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the process of the 1st circular hole and 2nd circular hole to the workpiece | work by a processing machine. ワークを矢印A1方向側[Y軸の(−)方向側]に片寄せした場合の第1ピンに対する第1測定基準穴の第1相対位置と、第2ピンに対する第2測定基準穴の第2相対位置とを示した模式図である。The first relative position of the first measurement reference hole with respect to the first pin and the second of the second measurement reference hole with respect to the second pin when the work is shifted to the arrow A1 direction side (the (−) direction side of the Y axis). It is the schematic diagram which showed the relative position. 図3中のY軸方向に沿ったワークの断面図である。It is sectional drawing of the workpiece | work along the Y-axis direction in FIG. プローブヘッドの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of a probe head. コンピュータの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a computer. ワーク座標系設定部が補正ワーク座標系の設定を行う補正ワーク座標系設定工程の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the correction | amendment workpiece | work coordinate system setting process in which a workpiece | work coordinate system setting part sets a correction | amendment workpiece | work coordinate system. 図7のステップS2A及びステップS2Bの工程を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the process of step S2A and step S2B of FIG. 図7のステップS2CからステップS2Eの工程を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the process of step S2C to step S2E of FIG. 図7のステップS3Aの工程を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the process of step S3A of FIG. 図7のステップS3Bの工程を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the process of step S3B of FIG. 図7のステップS3C及びステップ3Dの工程を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the process of step S3C and step 3D of FIG. 図7のステップS3Eの工程の実行前を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating before execution of the process of step S3E of FIG. 図7のステップS3Eの工程の実行後を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating after execution of the process of step S3E of FIG. 三次元測定機によるワークの測定処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the measurement process of the workpiece | work by a three-dimensional measuring machine. 本実施形態の三次元測定機の効果を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the effect of the coordinate measuring machine of this embodiment. 図16の下段のワークの上面図である。It is a top view of the workpiece | work of the lower stage of FIG. 他実施形態での加工機による加工を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the process by the processing machine in other embodiment. 他実施形態での三次元測定機による測定を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the measurement by the coordinate measuring machine in other embodiment. 一般的な空間補正工程の説明図である。It is explanatory drawing of a general space correction process. 一般的な原点設定工程の説明図である。It is explanatory drawing of a general origin setting process. 一般的な基準軸設定工程の説明図である。It is explanatory drawing of a general reference axis setting process.

図1は、三次元測定機10の外観斜視図である。三次元測定機10は、プローブ12aの位置姿勢を変位させながらワーク102(図2参照)の測定要素の位置、寸法、及び形状等を測定する。本実施形態では、測定要素として、図2に示すワーク102の第1円穴118及び第2円穴120を測定するが、測定対象となるワーク102及びその測定要素の種類(形状)は特に限定はされない。なお、図1中のX軸、Y軸、及びZ軸は、三次元測定機10に固有の機械座標原点に基づいて定められる機械座標系である。   FIG. 1 is an external perspective view of the coordinate measuring machine 10. The three-dimensional measuring machine 10 measures the position, size, shape, and the like of the measurement element of the workpiece 102 (see FIG. 2) while displacing the position and orientation of the probe 12a. In the present embodiment, the first circular hole 118 and the second circular hole 120 of the work 102 shown in FIG. 2 are measured as measurement elements, but the work 102 to be measured and the type (shape) of the measurement element are particularly limited. Not done. Note that the X axis, the Y axis, and the Z axis in FIG. 1 are machine coordinate systems determined based on the machine coordinate origin inherent in the coordinate measuring machine 10.

図2は、加工機121によるワーク102への第1円穴118及び第2円穴120の加工(形成)を説明するための説明図である。図2に示すように、ワーク102には、例えばノック穴などの第1測定基準穴110及び第2測定基準穴114が予め加工されている。なお、本実施形態では、第1測定基準穴110及び第2測定基準穴114は貫通穴であるが、非貫通穴であってもよい。   FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining processing (formation) of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 on the workpiece 102 by the processing machine 121. As shown in FIG. 2, a first measurement reference hole 110 and a second measurement reference hole 114 such as a knock hole are processed in the workpiece 102 in advance. In the present embodiment, the first measurement reference hole 110 and the second measurement reference hole 114 are through holes, but may be non-through holes.

加工機121は、ワーク102がセットされるテーブル122と、ワーク102に第1円穴118及び第2円穴120等を加工する不図示のドリル等の加工部とを有する。テーブル122上には、図1に示したZ軸方向(本発明の第1方向)に第1ピン124及び第2ピン126が突設されている。加工機121でワーク102に加工を行う場合に、第1ピン124が第1測定基準穴110に挿入され、且つ第2ピン126が第2測定基準穴114に挿入されることで、テーブル122上においてワーク102が所定の加工位置に位置決めされる。   The processing machine 121 includes a table 122 on which the workpiece 102 is set, and a processing unit such as a drill (not shown) that processes the first circular hole 118, the second circular hole 120, and the like on the workpiece 102. On the table 122, the 1st pin 124 and the 2nd pin 126 are protrudingly provided by the Z-axis direction (1st direction of this invention) shown in FIG. When processing the workpiece 102 with the processing machine 121, the first pin 124 is inserted into the first measurement reference hole 110 and the second pin 126 is inserted into the second measurement reference hole 114. The workpiece 102 is positioned at a predetermined processing position.

この際に、第1測定基準穴110は第1ピン124よりも僅かに大径に形成され、且つ第2測定基準穴114は第2ピン126よりも僅かに大径に形成されている。このため、加工時には、テーブル122上のワーク102が図1に示したY軸の一方向側(矢印A1方向側、本発明の第2方向)に片寄せ(付勢、オフセット)される。これにより、第1測定基準穴110が第1ピン124に対して矢印A1方向側に片寄せされ、且つ第2測定基準穴114も第2ピン126に対して矢印A1方向側に片寄せされ、テーブル122上でワーク102をガタ付きなく位置決めすることができる。そして、この状態で加工機121の加工部(不図示)によってワーク102に第1円穴118及び第2円穴120を加工する。   At this time, the first measurement reference hole 110 is formed to have a slightly larger diameter than the first pin 124, and the second measurement reference hole 114 is formed to have a slightly larger diameter than the second pin 126. For this reason, at the time of machining, the workpiece 102 on the table 122 is biased (biased, offset) to one direction side (arrow A1 direction side of the present invention, the second direction of the present invention) shown in FIG. As a result, the first measurement reference hole 110 is offset toward the arrow A1 direction with respect to the first pin 124, and the second measurement reference hole 114 is also offset toward the arrow A1 direction with respect to the second pin 126. The workpiece 102 can be positioned on the table 122 without backlash. In this state, the first circular hole 118 and the second circular hole 120 are processed in the workpiece 102 by a processing unit (not shown) of the processing machine 121.

図3は、ワーク102を矢印A1方向側[Y軸の(−)方向側]に片寄せした場合の第1ピン124に対する第1測定基準穴110の第1相対位置と、第2ピン126に対する第2測定基準穴114の第2相対位置とを示した模式図である。図4は、図3中のY軸方向に沿ったワーク102の断面図である。   FIG. 3 shows the first relative position of the first measurement reference hole 110 with respect to the first pin 124 and the second pin 126 when the workpiece 102 is shifted to the arrow A1 direction side [Y-axis (−) direction side]. FIG. 6 is a schematic diagram showing a second relative position of a second measurement reference hole 114. 4 is a cross-sectional view of the workpiece 102 along the Y-axis direction in FIG.

図3及び図4に示すように、第1測定基準穴110の中心112(本発明の第1測定基準点に相当)と、第2測定基準穴114の中心116(本発明の第2測定基準点に相当)とは、後述の三次元測定機10での測定基準となる測定基準点である。なお、既述のワーク座標系CS(図22参照)は、これら中心112,116に基づき設定される。   As shown in FIGS. 3 and 4, the center 112 of the first measurement reference hole 110 (corresponding to the first measurement reference point of the present invention) and the center 116 of the second measurement reference hole 114 (the second measurement reference of the present invention). "Corresponding to a point" is a measurement reference point that becomes a measurement reference in the CMM 10 described later. Note that the above-described workpiece coordinate system CS (see FIG. 22) is set based on these centers 112 and 116.

一方、第1ピン124の中心軸128(本発明の第1加工基準点に相当)と、第2ピン126の中心軸130(本発明の第2加工基準点に相当)とは、加工機121での加工を行う場合の基準位置となる加工基準点である。   On the other hand, the central axis 128 of the first pin 124 (corresponding to the first processing reference point of the present invention) and the central axis 130 of the second pin 126 (corresponding to the second processing reference point of the present invention) are the processing machine 121. This is a processing reference point that becomes a reference position when processing at.

ワーク102を矢印A1方向側に片寄せした場合、第1測定基準穴110の中心112に対して第1ピン124の中心軸128が矢印A1方向側とは反対側の矢印A2方向側[Y軸の(+)方向側]にオフセットされ、第2測定基準穴114の中心116に対して第2ピン126の中心軸130も矢印A2方向側にオフセットされる。すなわち、中心軸128,130が同一のオフセット方向にオフセットされる。   When the workpiece 102 is shifted to the arrow A1 direction side, the center axis 128 of the first pin 124 with respect to the center 112 of the first measurement reference hole 110 is the arrow A2 direction side opposite to the arrow A1 direction side [Y axis (+) Direction side], and the center axis 130 of the second pin 126 is also offset to the arrow A2 direction side with respect to the center 116 of the second measurement reference hole 114. That is, the central axes 128 and 130 are offset in the same offset direction.

そして、第1測定基準穴110の中心112に対する第1ピン124の中心軸128の第1相対位置を示すY軸方向のズレ量aが、第1測定基準穴110及び第1ピン124の双方の径の寸法公差によって発生する。また、第2測定基準穴114の中心116に対する第2ピン126の中心軸130の第2相対位置を示すY軸方向のズレ量bが、第2測定基準穴114及び第2ピン126の双方の径の寸法公差によって発生する。このため、既述のワーク座標系CS(図22参照)を設定して、三次元測定機10で第1円穴118及び第2円穴120の測定を行った場合、その測定結果には、加工機121による加工誤差(第1円穴118及び第2円穴120の設計値との誤差)の他に、ワーク102の片寄せによって生じるズレ量a、bが片寄誤差として現れる。   Then, the amount of deviation a in the Y-axis direction indicating the first relative position of the center axis 128 of the first pin 124 with respect to the center 112 of the first measurement reference hole 110 is equal to both the first measurement reference hole 110 and the first pin 124. Generated by dimensional tolerance of diameter. Further, the amount of deviation b in the Y-axis direction indicating the second relative position of the central axis 130 of the second pin 126 with respect to the center 116 of the second measurement reference hole 114 is equal to both the second measurement reference hole 114 and the second pin 126. Generated by dimensional tolerance of diameter. Therefore, when the above-described workpiece coordinate system CS (see FIG. 22) is set and the first circular hole 118 and the second circular hole 120 are measured by the three-dimensional measuring machine 10, the measurement result includes In addition to processing errors due to the processing machine 121 (errors from the design values of the first circular hole 118 and the second circular hole 120), the shift amounts a and b caused by the offset of the workpiece 102 appear as offset errors.

そこで、本実施形態の三次元測定機10では、詳しくは後述するが、ワーク102の片寄せによって生じる片寄誤差であるズレ量a、bを求め、求めたズレ量a、bに基づき、片寄誤差を含まない第1円穴118及び第2円穴120の測定結果、すなわち、加工機121と互換性を保った測定結果を得る。   Therefore, in the coordinate measuring machine 10 of the present embodiment, as will be described in detail later, deviation amounts a and b, which are deviation errors caused by the deviation of the workpiece 102, are obtained, and the deviation error is based on the obtained deviation amounts a and b. Measurement results of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 that do not include, that is, a measurement result that is compatible with the processing machine 121 is obtained.

図1に戻って、三次元測定機10は、架台14と、架台14の上部に設けられた定盤16と、定盤16の両端部に立設された右Yキャリッジ18R及び左Yキャリッジ18Lと、右Yキャリッジ18R及び左Yキャリッジ18Lの上部を連結するXガイド20と、を備える。右Yキャリッジ18Rと左Yキャリッジ18LとXガイド20とにより門型フレーム22が構成される。   Returning to FIG. 1, the coordinate measuring machine 10 includes a gantry 14, a surface plate 16 provided on the gantry 14, and a right Y carriage 18 </ b> R and a left Y carriage 18 </ b> L erected on both ends of the surface plate 16. And an X guide 20 that connects the upper portions of the right Y carriage 18R and the left Y carriage 18L. The portal frame 22 is configured by the right Y carriage 18R, the left Y carriage 18L, and the X guide 20.

定盤16のX軸方向の両端部の上面と側面には、Y軸方向に沿って右Yキャリッジ18R及び左Yキャリッジ18Lが摺動する摺動面が形成されている。また、右Yキャリッジ18R及び左Yキャリッジ18Lには、定盤16の摺動面に対向する位置にエアベアリング(不図示)が設けられている。これにより、右Yキャリッジ18R及び左Yキャリッジ18Lが、Xガイド20とともにY軸方向に移動自在となる。   Sliding surfaces on which the right Y carriage 18R and the left Y carriage 18L slide along the Y axis direction are formed on the upper surface and side surfaces of both end portions of the surface plate 16 in the X axis direction. The right Y carriage 18R and the left Y carriage 18L are provided with air bearings (not shown) at positions facing the sliding surface of the surface plate 16. As a result, the right Y carriage 18R and the left Y carriage 18L can move in the Y-axis direction together with the X guide 20.

Xガイド20には、Xキャリッジ24が取り付けられている。Xガイド20には、Xキャリッジ24が摺動する摺動面がX軸方向に沿って形成されている。また、Xキャリッジ24には、Xガイド20の摺動面に対向する位置にエアベアリング(不図示)が設けられている。これにより、Xキャリッジ24がX軸方向に移動自在となる。   An X carriage 24 is attached to the X guide 20. The X guide 20 is formed with a sliding surface along which the X carriage 24 slides along the X-axis direction. The X carriage 24 is provided with an air bearing (not shown) at a position facing the sliding surface of the X guide 20. As a result, the X carriage 24 is movable in the X-axis direction.

Xキャリッジ24には、Zキャリッジ26が取り付けられている。また、Xキャリッジ24には、Zキャリッジ26をZ軸方向に案内するZ軸方向案内用のエアベアリング(不図示)が設けられている。これにより、Zキャリッジ26が、Xキャリッジ24によってZ軸方向に移動可能に保持される。Zキャリッジ26の下端には、プローブヘッド12が取り付けられている。   A Z carriage 26 is attached to the X carriage 24. The X carriage 24 is provided with a Z-axis direction air bearing (not shown) for guiding the Z carriage 26 in the Z-axis direction. Thus, the Z carriage 26 is held by the X carriage 24 so as to be movable in the Z-axis direction. The probe head 12 is attached to the lower end of the Z carriage 26.

図5は、プローブヘッド12の外観斜視図である。図5に示すように、プローブヘッド12は、例えば無段階位置決め機構を備えた5軸同時制御プローブヘッドであり、接触式のプローブ12aの基端を保持している。プローブ12aの先端には、スタイラス12bの基端が取り付けられている。このスタイラス12bの先端には、接触子12cが取り付けられている。スタイラス12b及び接触子12cがプローブ12aの測定子を構成する。なお、プローブ12aの種類は特に限定されるものではない。   FIG. 5 is an external perspective view of the probe head 12. As shown in FIG. 5, the probe head 12 is, for example, a 5-axis simultaneous control probe head provided with a stepless positioning mechanism, and holds the proximal end of the contact probe 12a. The proximal end of the stylus 12b is attached to the distal end of the probe 12a. A contact 12c is attached to the tip of the stylus 12b. The stylus 12b and the contact 12c constitute a probe for the probe 12a. The type of the probe 12a is not particularly limited.

プローブヘッド12には、プローブ12aを互いに直交する2つの回転軸θ1及び回転軸θ2(図1参照)の軸周りに回転させるモータ等の第1駆動部28(図6参照)が設けられている。これにより、プローブ12aの回転軸θ1の軸周りの回転角φと、プローブ12aの回転軸θ2の軸周りの回転角θとをそれぞれ無段階に調整することができるので、スタイラス12bの姿勢を任意に変位(回転)させることができる。   The probe head 12 is provided with a first drive unit 28 (see FIG. 6) such as a motor that rotates the probe 12a around two rotation axes θ1 and θ2 (see FIG. 1) orthogonal to each other. . As a result, the rotation angle φ around the rotation axis θ1 of the probe 12a and the rotation angle θ around the rotation axis θ2 of the probe 12a can be adjusted steplessly, so that the posture of the stylus 12b can be arbitrarily set. Can be displaced (rotated).

図1に戻って、三次元測定機10には、図示は省略するが、門型フレーム22をY軸方向に移動させるY軸駆動部と、Xキャリッジ24をX軸方向に移動させるX軸駆動部と、Zキャリッジ26をZ軸方向に移動させるZ軸駆動部と、を含む第2駆動部30(図6参照)が設けられている。これにより、プローブヘッド12及びプローブ12aをXYZの3軸方向に移動させることができる。これらの第1駆動部28及び第2駆動部30によって、プローブ12aの位置姿勢が変位自在となり、プローブ12aを任意に変位(移動及び回転)させることができる。   Returning to FIG. 1, although not shown in the coordinate measuring machine 10, a Y-axis drive unit that moves the portal frame 22 in the Y-axis direction and an X-axis drive that moves the X carriage 24 in the X-axis direction. And a second drive unit 30 (see FIG. 6) including a Z-axis drive unit that moves the Z carriage 26 in the Z-axis direction. Thereby, the probe head 12 and the probe 12a can be moved in the XYZ triaxial directions. The first drive unit 28 and the second drive unit 30 allow the position and orientation of the probe 12a to be freely displaced, and the probe 12a can be arbitrarily displaced (moved and rotated).

定盤16の右Yキャリッジ18R側の端部には、Y軸方向位置検出用リニアスケール(図示せず)が設けられている。また、Xガイド20にはX軸方向位置検出用リニアスケール(図示せず)が設けられ、Zキャリッジ26にはZ軸方向位置検出用リニアスケール(図示せず)が設けられている。   A Y-axis direction position detection linear scale (not shown) is provided at the end of the surface plate 16 on the right Y carriage 18R side. The X guide 20 is provided with an X-axis direction position detecting linear scale (not shown), and the Z carriage 26 is provided with a Z-axis direction position detecting linear scale (not shown).

右Yキャリッジ18Rには、Y軸方向位置検出用リニアスケールを読み取るY軸方向位置検出ヘッド(図示せず)が設けられている。また、Xキャリッジ24には、X軸方向位置検出用リニアスケールを読み取るX軸方向位置検出ヘッド(図示せず)と、Z軸方向位置検出用リニアスケールを読み取るZ軸方向位置検出ヘッド(図示せず)とが設けられている。さらに、プローブヘッド12には、プローブ12aの回転角θ、φをそれぞれ検出するロータリエンコーダ等の回転角検出部(図示せず)が設けられている。三次元測定機10は、XYZ軸方向検出ヘッドの検出結果と、回転角検出部の検出結果とに基づき、プローブ12aの先端の接触子12cがワーク102の第1円穴118及び第2円穴120のそれぞれの測定点(内周面等)に接触した際の各測定点のXYZ軸方向の座標値を検出する。   The right Y carriage 18R is provided with a Y-axis direction position detection head (not shown) that reads a Y-axis direction position detection linear scale. The X carriage 24 includes an X-axis direction position detection head (not shown) that reads an X-axis position detection linear scale, and a Z-axis position detection head (not shown) that reads a Z-axis position detection linear scale. )). Further, the probe head 12 is provided with a rotation angle detector (not shown) such as a rotary encoder that detects the rotation angles θ and φ of the probe 12a. The three-dimensional measuring machine 10 is configured so that the contact 12c at the tip of the probe 12a has the first circular hole 118 and the second circular hole of the workpiece 102 based on the detection result of the XYZ axial direction detection head and the detection result of the rotation angle detection unit. The coordinate values in the XYZ axis directions of the respective measurement points when the respective 120 measurement points (inner peripheral surface, etc.) are contacted are detected.

三次元測定機10は、第1駆動部28及び第2駆動部30を制御して、プローブヘッド12の動き、すなわち、プローブ12a(スタイラス12b)の位置姿勢の変位を制御する駆動コントローラ32を備えている。ここで三次元測定機10は、測定を自動で行う自動測定モードと、測定を手動で行う手動測定モードとを有している。従って、駆動コントローラ32は、自動測定モード時には後述のコンピュータ34の制御の下、第1駆動部28及び第2駆動部30を制御して、プローブ12aの位置姿勢を変位させる。   The coordinate measuring machine 10 includes a drive controller 32 that controls the first drive unit 28 and the second drive unit 30 to control the movement of the probe head 12, that is, the displacement of the position and orientation of the probe 12a (stylus 12b). ing. Here, the coordinate measuring machine 10 has an automatic measurement mode in which measurement is performed automatically and a manual measurement mode in which measurement is performed manually. Accordingly, in the automatic measurement mode, the drive controller 32 controls the first drive unit 28 and the second drive unit 30 under the control of the computer 34 described later to displace the position and orientation of the probe 12a.

また、駆動コントローラ32には、スタイラス12bの位置姿勢の変位を手動操作するためのジョイスティック等のプローブ操作部32aが設けられている。従って、駆動コントローラ32は、手動測定モード時にはプローブ操作部32aに対する操作入力に応じて、第1駆動部28及び第2駆動部30を制御することにより、プローブ12aの位置姿勢を変位させる。   Further, the drive controller 32 is provided with a probe operation unit 32a such as a joystick for manually operating the displacement of the position and orientation of the stylus 12b. Accordingly, in the manual measurement mode, the drive controller 32 controls the first drive unit 28 and the second drive unit 30 according to the operation input to the probe operation unit 32a, thereby displacing the position and orientation of the probe 12a.

駆動コントローラ32には、プローブ12aの接触検知センサ(図示せず)と、前述の不図示のXYZ軸方向検出ヘッド(図示せず)と、回転角検出部(図示せず)とが接続されている。そして、駆動コントローラ32は、接触検知センサによりプローブ12aの接触子12cがワーク102の第1円穴118及び第2円穴120の測定点に接触したことを検知した瞬間に、XYZ軸方向検出ヘッド及び回転角検出部の各々の検出結果を取得して、第1円穴118及び第2円穴120の各測定点のXYZ軸方向の座標値を検出する。各測定点の座標値は、駆動コントローラ32からコンピュータ34へ出力される。   The drive controller 32 is connected to a contact detection sensor (not shown) of the probe 12a, an XYZ axial direction detection head (not shown) (not shown), and a rotation angle detection unit (not shown). Yes. The drive controller 32 detects the XYZ axial direction detection head at the moment when the contact detection sensor detects that the contact 12c of the probe 12a has contacted the measurement points of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 of the workpiece 102. And the detection result of each of a rotation angle detection part is acquired, and the coordinate value of the XYZ-axis direction of each measurement point of the 1st circular hole 118 and the 2nd circular hole 120 is detected. The coordinate value of each measurement point is output from the drive controller 32 to the computer 34.

コンピュータ34は、LAN(Local Area Network)等の各種の通信インタフェース36(図1参照)により駆動コントローラ32に対してデータ通信可能に接続されている。   The computer 34 is connected to the drive controller 32 via a various communication interface 36 (see FIG. 1) such as a LAN (Local Area Network) so that data communication is possible.

コンピュータ34には、ソフトウエアプログラム34aがインストールされている。コンピュータ34は、ソフトウエアプログラム34aを実行することにより、例えば、後述の補正ワーク座標系CSH(図6参照)の設定と、補正マトリクスMH(図6参照)の生成と、定盤16上でのワーク102の位置姿勢の取得と、第1円穴118及び第2円穴120の各測定点の座標値の取得と、を含む各種の測定作業を実行する。   A software program 34 a is installed in the computer 34. By executing the software program 34a, the computer 34 sets, for example, a correction work coordinate system CSH (see FIG. 6) described later, generation of a correction matrix MH (see FIG. 6), and on the surface plate 16. Various measurement operations including acquisition of the position and orientation of the workpiece 102 and acquisition of coordinate values of the measurement points of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 are executed.

また、コンピュータ34は、三次元測定機10の自動測定モード時においては、駆動コントローラ32を介して第1駆動部28及び第2駆動部30(図6参照)を駆動制御して、プローブ12aにより第1円穴118及び第2円穴120の測定点を自動測定する。   Further, the computer 34 drives and controls the first drive unit 28 and the second drive unit 30 (see FIG. 6) via the drive controller 32 when the coordinate measuring machine 10 is in the automatic measurement mode, and the probe 12a. The measurement points of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 are automatically measured.

表示部38は、コンピュータ34に接続されている。コンピュータ34は、三次元測定機10における諸情報、例えば、プローブ12aによる測定位置、及び操作指示等を表示部38に表示させる。   The display unit 38 is connected to the computer 34. The computer 34 causes the display unit 38 to display various information in the coordinate measuring machine 10, for example, a measurement position by the probe 12a, an operation instruction, and the like.

[コンピュータの機能]
図6は、コンピュータ34の機能ブロック図である。図6に示すように、コンピュータ34の不図示のCPU(Central Processing Unit)又はFPGA(field-programmable gate array)と、不図示のメモリとを含んで構成される制御部40は、既述のソフトウエアプログラム34aを実行する。これにより、制御部40は、表示制御部42と、記憶部43と、設計情報取得部44と、ワーク座標系設定部45と、位置姿勢取得部46と、座標値取得部47と、座標値変換部48と、測定結果取得部50として機能する。
[Computer functions]
FIG. 6 is a functional block diagram of the computer 34. As shown in FIG. 6, the control unit 40 including a CPU (Central Processing Unit) or FPGA (field-programmable gate array) (not shown) of the computer 34 and a memory (not shown) includes the software described above. The wear program 34a is executed. Accordingly, the control unit 40 includes a display control unit 42, a storage unit 43, a design information acquisition unit 44, a work coordinate system setting unit 45, a position / orientation acquisition unit 46, a coordinate value acquisition unit 47, and a coordinate value. It functions as the conversion unit 48 and the measurement result acquisition unit 50.

表示制御部42は、表示部38の表示を制御する。記憶部43には、前述のソフトウエアプログラム34aの他に、詳しくは後述するパートプログラム49及び補正ワーク座標系CSH等の三次元測定機10による測定に必要な各種情報が記憶されている。   The display control unit 42 controls the display on the display unit 38. In addition to the software program 34a described above, the storage unit 43 stores various information necessary for measurement by the coordinate measuring machine 10 such as a part program 49 and a corrected work coordinate system CSH, which will be described in detail later.

設計情報取得部44は、図示しない各種インターフェース(通信インタフェース)を介して、外部から測定対象のワーク102の設計情報51を取得する。この設計情報51は、例えばワーク102のCAD(computer aided design)データであり、第1測定基準穴110及び第2測定基準穴114の設計値を示す情報である。設計情報取得部44は、外部(サーバ等)に測定対象のワーク102の設計情報51が存在している場合、この外部から測定対象のワーク102に対応する設計情報51を取得して、この設計情報51をワーク座標系設定部45へ出力する。   The design information acquisition unit 44 acquires design information 51 of the workpiece 102 to be measured from outside via various interfaces (communication interfaces) not shown. The design information 51 is, for example, CAD (computer aided design) data of the workpiece 102, and is information indicating design values of the first measurement reference hole 110 and the second measurement reference hole 114. When the design information 51 of the workpiece 102 to be measured exists outside (server or the like), the design information acquisition unit 44 acquires the design information 51 corresponding to the workpiece 102 to be measured from the outside, and this design Information 51 is output to the work coordinate system setting unit 45.

また、設計情報取得部44は、外部から第1ピン124の半径値Pin_R1と、第2ピン126の半径値Pin_R2とを取得し、取得した半径値Pin_R1、Pin_R2をワーク座標系設定部45へ出力する。半径値Pin_R1、Pin_R2は、例えば第1ピン124及び第2ピン126のそれぞれの半径を実測して得られたノミナル値(平均値)である。なお、設計情報取得部44は、半径値Pin_R1、Pin_R2の代わりに、例えば第1ピン124及び第2ピン126の直径値などの半径値Pin_R1、Pin_R2を算出可能な情報を取得してもよい。   Further, the design information acquisition unit 44 acquires the radius value Pin_R1 of the first pin 124 and the radius value Pin_R2 of the second pin 126 from the outside, and outputs the acquired radius values Pin_R1 and Pin_R2 to the work coordinate system setting unit 45. To do. The radius values Pin_R1 and Pin_R2 are nominal values (average values) obtained by actually measuring the radii of the first pin 124 and the second pin 126, for example. The design information acquisition unit 44 may acquire information that can calculate the radius values Pin_R1 and Pin_R2 such as the diameter values of the first pin 124 and the second pin 126, for example, instead of the radius values Pin_R1 and Pin_R2.

<補正ワーク座標系設定工程>
ワーク座標系設定部45は、既述の加工機121によって生じたズレ量a、bを算出し、これらズレ量a、bに基づき、第1測定基準穴110の中心112及び第2測定基準穴114の中心116を基準とするワーク座標系CS(図22参照)を補正した補正ワーク座標系CSHの設定を行う。すなわち、ワーク座標系設定部45は、本発明の補正ワーク座標系設定部に相当する。
<Correction work coordinate system setting process>
The workpiece coordinate system setting unit 45 calculates the shift amounts a and b generated by the processing machine 121 described above, and based on the shift amounts a and b, the center 112 of the first measurement reference hole 110 and the second measurement reference hole. The corrected work coordinate system CSH is corrected by correcting the work coordinate system CS (see FIG. 22) with the center 116 of 114 as a reference. That is, the workpiece coordinate system setting unit 45 corresponds to a corrected workpiece coordinate system setting unit of the present invention.

図7は、ワーク座標系設定部45が補正ワーク座標系CSHの設定を行う補正ワーク座標系設定工程の流れを示すフローチャートである。図7に示すように、補正ワーク座標系設定工程では、空間補正設定工程(ステップS1)と、原点設定工程(ステップS2)と、基準軸設定工程(ステップS3)とが順番に実行される。   FIG. 7 is a flowchart showing the flow of a corrected work coordinate system setting process in which the work coordinate system setting unit 45 sets the corrected work coordinate system CSH. As shown in FIG. 7, in the corrected work coordinate system setting step, the space correction setting step (step S1), the origin setting step (step S2), and the reference axis setting step (step S3) are executed in order.

なお、空間補正工程(ステップS1)の開始前に、三次元測定機10のプローブヘッド12に取り付けられたプローブ12aの校正が行われるが、この校正自体は公知技術であるため具体的な説明は省略する。   Before the start of the space correction step (step S1), the probe 12a attached to the probe head 12 of the coordinate measuring machine 10 is calibrated. Omitted.

空間補正工程(ステップS1)では、既述の図20で説明したように、オペレータがプローブ操作部32aを操作してプローブ12aによりワーク102の平面104(図20参照)の3点以上をプロービングする。これにより、平面104の複数点の座標値が駆動コントローラ32を介してワーク座標系設定部45に入力される。そして、ワーク座標系設定部45が既述の平面104、交点106、及び法線ベクトル108を求めて、機械座標系の原点100を交点106に平行移動することにより、Z軸の原点を設定する。これにより、空間補正工程(ステップS1)が終了し、X座標系(図20参照)がX座標系(図20参照)に空間補正される。 In the space correction step (step S1), as described with reference to FIG. 20, the operator operates the probe operation unit 32a to probe three or more points on the plane 104 (see FIG. 20) of the workpiece 102 with the probe 12a. . As a result, coordinate values of a plurality of points on the plane 104 are input to the work coordinate system setting unit 45 via the drive controller 32. Then, the workpiece coordinate system setting unit 45 obtains the plane 104, the intersection point 106, and the normal vector 108 described above and translates the origin 100 of the machine coordinate system to the intersection point 106 to set the origin of the Z axis. . Thereby, the space correction step (step S1) is completed, and the X 0 Y 0 Z 0 coordinate system (see FIG. 20) is spatially corrected to the X 2 Y 2 Z 2 coordinate system (see FIG. 20).

原点設定工程(ステップS2)は、ステップS2AからステップS2Eの計5つの工程(処理)を実行する。   The origin setting step (step S2) executes a total of five steps (processes) from step S2A to step S2E.

図8は、図7のステップS2A及びステップS2Bの工程を説明するための説明図である。図9は、図7のステップS2CからステップS2Eの工程を説明するための説明図である。   FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the steps S2A and S2B of FIG. FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining steps S2C to S2E in FIG.

図8に示すように、ステップS2Aにおいて、オペレータがプローブ操作部32aを操作してプローブ12aにより第1測定基準穴110の内周面上の複数の測定点をプロービングする。なお、図中のR1aで示されたサークルは、第1測定基準穴110の設計半径値R1aで描かれた第1測定基準穴110の輪郭である。前述のプロービングにより、第1測定基準穴110の複数の測定点の座標値が駆動コントローラ32を介してワーク座標系設定部45に入力される。これにより、ワーク座標系設定部45は、X軸における第1測定基準穴110の中心112の第1中心座標(x1o、y1o)の実測値を求める。 As shown in FIG. 8, in step S2A, the operator operates the probe operation unit 32a to probe a plurality of measurement points on the inner peripheral surface of the first measurement reference hole 110 with the probe 12a. Note that the circle indicated by R1a in the drawing is the outline of the first measurement reference hole 110 drawn by the design radius value R1a of the first measurement reference hole 110. By the above probing, coordinate values of a plurality of measurement points of the first measurement reference hole 110 are input to the work coordinate system setting unit 45 via the drive controller 32. Thereby, the workpiece coordinate system setting unit 45 obtains an actual measurement value of the first center coordinates (x1o 1 , y1o 1 ) of the center 112 of the first measurement reference hole 110 in the X 2 Y 2 axes.

なお、既述の設計情報取得部44から測定対象のワーク102の設計情報51がワーク座標系設定部45に入力されている場合、ワーク座標系設定部45は、設計情報51から第1測定基準穴110の第1中心座標(x1o、y1o)を取得する。具体的には、詳しくは後述する方法で定盤16上でのワーク102の位置姿勢を取得しておくことで、ワーク座標系設定部45は、ワーク102の位置姿勢の取得結果と設計情報51とに基づき、第1中心座標(x1o、y1o)を取得することができる。 When the design information 51 of the workpiece 102 to be measured is input from the design information acquisition unit 44 described above to the workpiece coordinate system setting unit 45, the workpiece coordinate system setting unit 45 receives the first measurement standard from the design information 51. The first center coordinates (x1o 1 , y1o 1 ) of the hole 110 are acquired. Specifically, by acquiring the position and orientation of the workpiece 102 on the surface plate 16 by a method to be described in detail later, the workpiece coordinate system setting unit 45 obtains the position and orientation acquisition result of the workpiece 102 and the design information 51. Based on the above, the first center coordinates (x1o 1 , y1o 1 ) can be acquired.

次いで、ステップS2Bにおいて、オペレータがプローブ操作部32aを操作してプローブ12aにより第1測定基準穴110の測定点のうち第1中心座標(x1o、y1o)のY軸の(−)方向側とは反対側の(+)方向側の第1測定点113を複数回プロービングする。これにより、第1測定点113の座標値が駆動コントローラ32を介してワーク座標系設定部45に入力され、ワーク座標系設定部45は第1測定点113の座標値(x1、y1)=(x1o、y1o+R1)[R1:ノミナル値]を取得する。これにより、第1測定基準穴110の半径R1が求められる。 Next, in step S2B, the operator of the Y 2 axis of the first center coordinate of the measurement point of the first measurement reference hole 110 by the probe 12a by operating the probe operation portion 32a (x1o 1, y1o 1) (-) direction The first measurement point 113 on the (+) direction side opposite to the side is probed a plurality of times. Thus, the coordinate value of the first measurement point 113 is input to the work coordinate system setting unit 45 via the drive controller 32, and the work coordinate system setting unit 45 sets the coordinate value (x1 1 , y1 1 ) of the first measurement point 113. = (X1o 1 , y1o 1 + R1) [R1: nominal value] is acquired. Thereby, the radius R1 of the first measurement reference hole 110 is obtained.

図9に示すように、ステップS2Cにおいて、ワーク座標系設定部45は、既述の設計情報取得部44から第1ピン124の半径値Pin_R1を取得する。次いで、ステップS2Dにおいて、ワーク座標系設定部45は、第1測定点113の座標値(x1、y1)から第1ピン124の半径値Pin_R1をY軸の(−)方向側にずらした第1ピン124の中心軸128の中心座標(x1、y1)=(x1o、y1−Pin_R1)[Pin_R1:ノミナル値]を算出する。これにより、第1測定基準点である第1測定基準穴110の中心112に対する第1加工基準点である第1ピン124の中心軸128の第1相対位置を示すズレ量aが算出される。すなわち、ステップS2Dは、本発明の第1相対位置算出工程に相当する。また、この場合、ワーク座標系設定部45は、本発明の第1相対位置算出部としても機能する。 As shown in FIG. 9, in step S2C, the workpiece coordinate system setting unit 45 acquires the radius value Pin_R1 of the first pin 124 from the design information acquisition unit 44 described above. Next, in step S2D, the workpiece coordinate system setting unit 45 shifts the radius value Pin_R1 of the first pin 124 from the coordinate values (x1 1 , y1 1 ) of the first measurement point 113 to the (−) direction side of the Y axis. The central coordinates (x1 2 , y1 2 ) = (x1o 1 , y1 1 −Pin_R1) [Pin_R1: nominal value] of the central axis 128 of the first pin 124 are calculated. As a result, a shift amount a indicating the first relative position of the central axis 128 of the first pin 124 that is the first processing reference point with respect to the center 112 of the first measurement reference hole 110 that is the first measurement reference point is calculated. That is, step S2D corresponds to the first relative position calculation step of the present invention. In this case, the work coordinate system setting unit 45 also functions as a first relative position calculation unit of the present invention.

そして、ステップS2Eにおいて、ワーク座標系設定部45は、前述のステップS1の空間補正工程で設定されたZ軸の原点100(図20参照)を、第1ピン124の中心座標(x1、y1)に平行移動する原点移動を行う。これにより、第1測定基準穴110の中心112と第1ピン124の中心軸128とのズレ量aが補正されて、X座標系(図20参照)がX座標系(図21参照)に補正される。以上で原点設定工程(ステップS2)が完了する。 Then, in step S2E, work coordinate system setting unit 45, the origin 100 (see FIG. 20) of the Z 2 axes set in space correction process in step S1 described above, the center coordinates (x1 2 of the first pin 124, The origin is moved parallel to y1 2 ). As a result, the shift amount a between the center 112 of the first measurement reference hole 110 and the center axis 128 of the first pin 124 is corrected, and the X 2 Y 2 Z 2 coordinate system (see FIG. 20) becomes X 3 Y 3 Z. Correction is made to a three- coordinate system (see FIG. 21). Thus, the origin setting process (step S2) is completed.

基準軸設定工程(ステップS3)は、ステップS3AからステップS3Eの計5つの工程(処理)を実行する。   In the reference axis setting step (step S3), a total of five steps (processes) from step S3A to step S3E are executed.

図10は、図7のステップS3Aの工程を説明するための説明図である。図11は、図7のステップS3Bの工程を説明するための説明図である。図12は、図7のステップS3C及びステップ3Dの工程を説明するための説明図である。図13は、図7のステップS3Eの工程の実行前を説明するための説明図である。図14は、図7のステップS3Eの工程の実行後を説明するための説明図である。   FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the step S3A of FIG. FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the step S3B of FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining steps S3C and 3D in FIG. FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining before the execution of the step S3E of FIG. FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining after execution of the process of step S3E of FIG.

図10に示すように、ステップS3Aにおいて、オペレータがプローブ操作部32aを操作してプローブ12aにより第2測定基準穴114の内周面上の複数の測定点(第2測定基準穴114の縁部)をプロービングする。なお、図中のR2aで示されたサークルは、第2測定基準穴114の設計半径値R2aで描かれた第2測定基準穴114の輪郭である。前述のプロービングにより、第2測定基準穴114の複数の測定点の座標値が駆動コントローラ32を介してワーク座標系設定部45に入力される。これにより、ワーク座標系設定部45は、X軸における第2測定基準穴114の中心116の第2中心座標(x2o、y2o)の実測値を求める。 As shown in FIG. 10, in step S3A, the operator operates the probe operation section 32a and the probe 12a uses the probe 12a to measure a plurality of measurement points (the edge of the second measurement reference hole 114). ). Note that the circle indicated by R2a in the drawing is the outline of the second measurement reference hole 114 drawn by the design radius value R2a of the second measurement reference hole 114. By the above-described probing, coordinate values of a plurality of measurement points of the second measurement reference hole 114 are input to the work coordinate system setting unit 45 via the drive controller 32. Thereby, the workpiece coordinate system setting unit 45 obtains an actual measurement value of the second center coordinates (x2o 1 , y2o 1 ) of the center 116 of the second measurement reference hole 114 in the X 2 Y 2 axes.

なお、既述の設計情報取得部44から設計情報51がワーク座標系設定部45に入力されている場合、ワーク座標系設定部45は、設計情報51から第2測定基準穴114の第2中心座標(x2o、y2o)を取得する。この場合には、既述のように定盤16上でのワーク102の位置姿勢を取得しておくことで、ワーク座標系設定部45は、ワーク102の位置姿勢の取得結果と設計情報51とに基づき、第2中心座標(x2o、y2o)を取得することができる。 When the design information 51 is input from the design information acquisition unit 44 described above to the work coordinate system setting unit 45, the work coordinate system setting unit 45 reads the second center of the second measurement reference hole 114 from the design information 51. The coordinates (x2o 1 , y2o 1 ) are acquired. In this case, by obtaining the position and orientation of the workpiece 102 on the surface plate 16 as described above, the workpiece coordinate system setting unit 45 can obtain the result of obtaining the position and orientation of the workpiece 102 and the design information 51. Based on the second center coordinates (x2o 1 , y2o 1 ).

図11に示すように、ステップS3Bにおいて、オペレータがプローブ操作部32aを操作してプローブ12aにより第2測定基準穴114の測定点のうち第2中心座標(x2o、y2o)のY軸の(+)方向側の第2測定点115を複数回プロービングする。これにより、第2測定点115の座標値が駆動コントローラ32を介してワーク座標系設定部45に入力され、ワーク座標系設定部45は第2測定点115の座標値(x2、y2)=(x2o、y2o+R2)[R2:ノミナル値]を取得する。これにより、第2測定基準穴114の半径R2が求められる。 As shown in FIG. 11, in step S3B, the operator operates the probe operation unit 32a, and the probe 12a uses the probe 12a to measure the Y 3 axis of the second central coordinate (x2o 1 , y2o 1 ) among the measurement points of the second measurement reference hole 114. The second measurement point 115 on the (+) direction side is probed a plurality of times. As a result, the coordinate value of the second measurement point 115 is input to the work coordinate system setting unit 45 via the drive controller 32, and the work coordinate system setting unit 45 sets the coordinate value (x2 1 , y2 1 ) of the second measurement point 115. = (X2o 1 , y2o 1 + R2) [R2: nominal value] is acquired. Thereby, the radius R2 of the second measurement reference hole 114 is obtained.

図12に示すように、ステップS3Cにおいて、ワーク座標系設定部45は、既述の設計情報取得部44から第2ピン126の半径値Pin_R2を取得する。次いで、ステップS3Dにおいて、ワーク座標系設定部45は、第2測定点115の座標値(x2、y2)から第2ピン126の半径値Pin_R2をY軸の(−)方向側にずらした第2ピン126の中心軸130の中心座標(x2、y2)=(x2o、y2−Pin_R2)(Pin_R2:ノミナル値)を算出する。これにより、第2測定基準点である第2測定基準穴114の中心116に対する第2加工基準点である第2ピン126の中心軸130の第2相対位置を示すズレ量bが算出される。すなわち、ステップS3Dは、本発明の第2相対位置算出工程に相当する。また、この場合、ワーク座標系設定部45は、本発明の第2相対位置算出部としても機能する。 As shown in FIG. 12, in step S3C, the work coordinate system setting unit 45 acquires the radius value Pin_R2 of the second pin 126 from the design information acquisition unit 44 described above. Next, in step S3D, the workpiece coordinate system setting unit 45 shifts the radius value Pin_R2 of the second pin 126 from the coordinate values (x2 1 , y2 1 ) of the second measurement point 115 to the (−) direction side of the Y axis. The center coordinates (x2 2 , y2 2 ) = (x2o 1 , y2 1 −Pin_R2) (Pin_R2: nominal value) of the center axis 130 of the second pin 126 are calculated. Thereby, a deviation amount b indicating the second relative position of the central axis 130 of the second pin 126 that is the second processing reference point with respect to the center 116 of the second measurement reference hole 114 that is the second measurement reference point is calculated. That is, step S3D corresponds to the second relative position calculation step of the present invention. In this case, the work coordinate system setting unit 45 also functions as a second relative position calculation unit of the present invention.

図13及び図14に示すように、ステップS3Eにおいて、ワーク座標系設定部45は、図13に示したX軸が第2ピン126の中心座標(x2、y2)を通るように、X軸の原点[中心座標(x1、y1)]を支点として、X軸を図14に示すように回転させる軸回転を行って、補正ワーク座標系CSHのXY軸の方向を設定する。これにより、補正ワーク座標系CSHのXY軸の方向が、第2測定基準穴114の中心116と第2ピン126の中心軸130とのズレ量bを補正した方向となり、図13のX座標系が図14のX座標系に補正される。以上で基準軸設定工程(ステップS3)が完了する。 As shown in FIGS 13 and 14, in step S3E, work coordinate system setting unit 45, so that the X 3 axis of FIG. 13 through the center coordinates (x2 2, y2 2) the second pin 126, Using the origin of X 3 Y 3 axes [center coordinates (x 1 2 , y 1 2 )] as a fulcrum, the X 3 axis is rotated as shown in FIG. Set. As a result, the direction of the XY axis of the corrected work coordinate system CSH becomes a direction in which the deviation amount b between the center 116 of the second measurement reference hole 114 and the center axis 130 of the second pin 126 is corrected, and X 3 Y in FIG. The three coordinate system is corrected to the X 4 Y 4 coordinate system of FIG. This completes the reference axis setting step (step S3).

以上の各工程により、ワーク座標系設定部45によって、ワーク座標系CS(図22参照)をズレ量a、bに基づき補正した補正ワーク座標系CSHが設定される(ステップS4)。すなわち、図14のX軸が補正ワーク座標系CSHのX軸に設定され、図14のY軸が補正ワーク座標系CSHのY軸に設定され、図21のZ軸が補正ワーク座標系CSHのZ軸に設定され、図14の中心座標(x1、y1)とZ軸(図21参照)との交点が補正ワーク座標系CSHの原点に設定される。そして、ワーク座標系設定部45は、補正ワーク座標系CSHの設定情報を記憶部43(図6参照)に記憶させる。 Through the above steps, the workpiece coordinate system setting unit 45 sets a corrected workpiece coordinate system CSH in which the workpiece coordinate system CS (see FIG. 22) is corrected based on the shift amounts a and b (step S4). That, X 4 axis of FIG. 14 is set to the X-axis of the correction workpiece coordinate system CSH, Y 4 axis of FIG. 14 is set to the Y-axis of the correction workpiece coordinate system CSH, Z 3 axes of Figure 21 are corrected work coordinates is set to the Z-axis of the system CSH, the intersection of the center coordinates (x1 2, y1 2) and Z 3 axes in FIG. 14 (see FIG. 21) is set to the origin of the correction work coordinate system CSH. Then, the workpiece coordinate system setting unit 45 stores the setting information of the corrected workpiece coordinate system CSH in the storage unit 43 (see FIG. 6).

なお、ワーク座標系設定部45は、設計情報取得部44から設計情報51と半径値Pin_R1、Pin_R2とを取得した場合、既述のステップS1からステップS3までの処理を全て演算処理で行うことにより、補正ワーク座標系CSHを設定可能である。この場合には、オペレータによるプロービング操作を行うことなく、オフライン状態のコンピュータ34により補正ワーク座標系CSHの設定を行うことができる。   In addition, when the work coordinate system setting unit 45 acquires the design information 51 and the radius values Pin_R1 and Pin_R2 from the design information acquisition unit 44, the workpiece coordinate system setting unit 45 performs all the processes from the above-described steps S1 to S3 by calculation processing. The correction work coordinate system CSH can be set. In this case, the corrected work coordinate system CSH can be set by the off-line computer 34 without performing a probing operation by the operator.

<ワークの位置姿勢の取得>
図6に戻って、位置姿勢取得部46は、三次元測定機10によるワーク102の第1円穴118及び第2円穴120の測定開始前に、定盤16上にセットされたワーク102の位置姿勢を取得する。この位置姿勢取得部46は、最初に表示制御部42を制御して、ワーク102のZ軸と直交する上面であるZ上面(不図示)、ワーク102のY軸と直交する側面であるY側面(不図示)、及びワーク102のX軸と直交する側面であるX側面(不図示)に対するプロービングを促す表示を表示部38に表示させる。
<Acquisition of workpiece position and orientation>
Returning to FIG. 6, the position / orientation acquisition unit 46 of the workpiece 102 set on the surface plate 16 before the measurement of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 of the workpiece 102 by the coordinate measuring machine 10 is started. Get position and orientation. The position and orientation acquisition unit 46, first controls the display control unit 42, Z upper surface (not shown) is a top orthogonal to the Z 3 axes of the workpiece 102 is the side surface perpendicular to the Y 4 axes of the workpiece 102 Y side (not shown), and is displayed on the display unit 38 a display prompting the probing for X side is a side that is perpendicular to the X 4 axis of the workpiece 102 (not shown).

次いで、オペレータは、プローブ操作部32aを操作して、プローブ12aでワーク102のZ上面の任意の3点以上をプロービングする。この際のプローブ12aの姿勢は、測定開始時(初期状態)におけるZ軸に平行な姿勢である。そして、Z上面のプロービング測定の結果は、駆動コントローラ32を介して位置姿勢取得部46に入力される。   Next, the operator operates the probe operation unit 32a to probe any three or more points on the Z upper surface of the workpiece 102 with the probe 12a. The posture of the probe 12a at this time is a posture parallel to the Z-axis at the start of measurement (initial state). Then, the result of the probing measurement on the Z upper surface is input to the position / orientation acquisition unit 46 via the drive controller 32.

また、オペレータは、プローブ操作部32aを操作して、プローブ12aの姿勢を回転させることなく、プローブ12aでワーク102のY側面の任意の2点以上をプロービングする。このY側面のプロービング測定の結果は、駆動コントローラ32を介して位置姿勢取得部46に入力される。位置姿勢取得部46は、Z上面及びY側面のプロービング測定の結果に基づき、定盤16上のワーク102のY原点及びX軸の向きを判別する。   In addition, the operator operates the probe operation unit 32a to probe any two or more points on the Y side surface of the workpiece 102 with the probe 12a without rotating the posture of the probe 12a. The result of the Y-side probing measurement is input to the position / orientation acquisition unit 46 via the drive controller 32. The position / orientation acquisition unit 46 determines the Y origin and X axis orientation of the workpiece 102 on the surface plate 16 based on the results of the probing measurement of the Z upper surface and the Y side surface.

そして、オペレータは、プローブ操作部32aを操作して、プローブ12aの姿勢を回転させることなく、プローブ12aでワーク102のX側面の任意の1点以上をプロービングする。このX側面のプロービング測定の結果は、駆動コントローラ32を介して位置姿勢取得部46に入力される。位置姿勢取得部46は、Z上面、Y側面、及びX側面のプロービング測定の結果に基づき、定盤16上のワーク102のX原点と、Y軸及びZ軸の向きを判別する。これにより、位置姿勢取得部46は、定盤16上のワーク102の位置姿勢を取得することができ、このワーク102の位置姿勢の取得結果を座標値取得部47と座標値変換部48とにそれぞれ出力する。   Then, the operator operates the probe operation unit 32a to probe any one or more points on the X side surface of the workpiece 102 with the probe 12a without rotating the posture of the probe 12a. The result of the probing measurement on the X side is input to the position / orientation acquisition unit 46 via the drive controller 32. The position / orientation acquisition unit 46 determines the X origin of the workpiece 102 on the surface plate 16 and the directions of the Y axis and the Z axis based on the probing measurement results of the Z upper surface, the Y side surface, and the X side surface. Thereby, the position / orientation acquisition unit 46 can acquire the position / orientation of the workpiece 102 on the surface plate 16, and the acquisition result of the position / orientation of the workpiece 102 is sent to the coordinate value acquisition unit 47 and the coordinate value conversion unit 48. Output each.

なお、三次元測定機10の定盤16上にセットされたワーク102の位置姿勢を測定する方法は上述の方法に限定されるものではない。例えば、三次元測定機10に設けられたカメラで定盤16上のワーク102を撮像して得られた画像を解析する方法、或いはワーク102に設けられた位置センサ及び姿勢センサの検出結果を取得する方法などの各種方法を用いて、ワーク102の位置姿勢を取得してもよい。   Note that the method for measuring the position and orientation of the workpiece 102 set on the surface plate 16 of the coordinate measuring machine 10 is not limited to the above-described method. For example, a method of analyzing an image obtained by imaging the workpiece 102 on the surface plate 16 with a camera provided in the coordinate measuring machine 10 or a detection result of a position sensor and a posture sensor provided in the workpiece 102 is acquired. The position and orientation of the workpiece 102 may be acquired using various methods such as a method for performing the above.

<パートプログラム>
記憶部43に記憶されているパートプログラム49は、プローブ12aの測定経路、すなわち、ワーク102の測定要素である第1円穴118及び第2円穴120の双方の測定点の位置を示す座標値、測定点の測定順番、及び測定点毎のプローブ12aの測定姿勢(向き)等を定めたプログラムであり、後述の座標値取得部47による測定制御に用いられる。なお、プローブ12aの測定経路とは、補正ワーク座標系CSHを基準とした測定経路である。従って、定盤16上でのワーク102の位置姿勢が既知であれば、パートプログラム49に従って、第1円穴118及び第2円穴120の測定を自動で行うことができる。
<Part program>
The part program 49 stored in the storage unit 43 is a coordinate value indicating the measurement path of the probe 12a, that is, the positions of the measurement points of both the first circular hole 118 and the second circular hole 120 that are measurement elements of the workpiece 102. , A measurement order of measurement points, a measurement posture (orientation) of the probe 12a for each measurement point, and the like, and are used for measurement control by a coordinate value acquisition unit 47 described later. The measurement path of the probe 12a is a measurement path based on the corrected work coordinate system CSH. Therefore, if the position and orientation of the workpiece 102 on the surface plate 16 are known, the first circular hole 118 and the second circular hole 120 can be automatically measured according to the part program 49.

制御部40は、図示は省略するが、記憶部43に記憶されている補正ワーク座標系CSHに基づき、パートプログラム49を作成するパートプログラム作成部として機能する。このパートプログラム49の具体的な作成方法については公知であるので、ここでは具体的な説明は省略する。   Although not shown, the control unit 40 functions as a part program creation unit that creates the part program 49 based on the corrected work coordinate system CSH stored in the storage unit 43. Since a specific method for creating the part program 49 is known, a specific description is omitted here.

<測定要素(第1円穴118及び第2円穴120)の測定点の座標値の取得>
座標値取得部47は、三次元測定機10による測定、すなわち、ワーク102の測定要素である第1円穴118及び第2円穴120の測定を制御する。この座標値取得部47は、位置姿勢取得部46から入力されたワーク102の位置姿勢の情報と、記憶部43から読み出したパートプログラム49とに基づき、第1円穴118及び第2円穴120の各測定点の測定を実行する。なお、各測定点の測定開始前には、公知のプローブ12aの校正が行われる。
<Acquisition of coordinate values of measurement points of measurement elements (first circular hole 118 and second circular hole 120)>
The coordinate value acquisition unit 47 controls the measurement by the coordinate measuring machine 10, that is, the measurement of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 which are measurement elements of the workpiece 102. The coordinate value acquisition unit 47 is based on the position and orientation information of the workpiece 102 input from the position and orientation acquisition unit 46 and the part program 49 read from the storage unit 43, and the first circular hole 118 and the second circular hole 120. Execute measurement at each measurement point. Note that the known probe 12a is calibrated before starting measurement at each measurement point.

例えば、座標値取得部47は、自動測定モードが設定されている場合、位置姿勢取得部46から入力されたワーク102の位置姿勢の情報と、パートプログラム49とに基づき、駆動コントローラ32を介して第1駆動部28及び第2駆動部30を駆動する。これにより、第1円穴118及び第2円穴120の各測定点をパートプログラム49で定められた順番でプローブ12aによりプロービングすることができる。   For example, when the automatic measurement mode is set, the coordinate value acquisition unit 47 is based on the position and orientation information of the workpiece 102 input from the position and orientation acquisition unit 46 and the part program 49 via the drive controller 32. The first drive unit 28 and the second drive unit 30 are driven. Thereby, each measurement point of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 can be probed by the probe 12a in the order determined by the part program 49.

一方、座標値取得部47は、手動測定モードが設定されている場合、ワーク102の位置姿勢の情報と、パートプログラム49とに基づき、表示制御部42を制御して、第1円穴118及び第2円穴120の各測定点に関する位置及び測定順番等を示す情報を表示部38に表示させる。オペレータは、表示部38の表示内容に従ってプローブ操作部32aを操作して、プローブ12aにより第1円穴118及び第2円穴120の各測定点をパートプログラム49で定められた順番でプロービングする。   On the other hand, when the manual measurement mode is set, the coordinate value acquisition unit 47 controls the display control unit 42 based on the position / orientation information of the workpiece 102 and the part program 49, and the first circular hole 118 and Information indicating the position of each measurement point of the second circular hole 120, the measurement order, and the like is displayed on the display unit 38. The operator operates the probe operation unit 32 a according to the display content of the display unit 38 and probes each measurement point of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 in the order determined by the part program 49 by the probe 12 a.

そして、座標値取得部47は、自動測定モード及び手動測定モードのいずれにおいても、駆動コントローラ32を介して、第1円穴118及び第2円穴120の各測定点の座標値を取得し、取得した座標値を座標値変換部48へ出力する。   And the coordinate value acquisition part 47 acquires the coordinate value of each measurement point of the 1st circular hole 118 and the 2nd circular hole 120 via the drive controller 32 in any of automatic measurement mode and manual measurement mode, The acquired coordinate value is output to the coordinate value conversion unit 48.

<座標値変換>
座標値変換部48は、座標値変換部48から入力された第1円穴118及び第2円穴120の各測定点の座標値、すなわち機械座標系で表される座標値を、補正ワーク座標系CSHで表された座標値に変換する。
<Coordinate value conversion>
The coordinate value conversion unit 48 converts the coordinate values of the respective measurement points of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 input from the coordinate value conversion unit 48, that is, the coordinate values expressed in the machine coordinate system, to the corrected work coordinates. Conversion into coordinate values expressed in the system CSH.

具体的に、座標値変換部48は、位置姿勢取得部46から入力されたワーク102の位置姿勢の情報と、記憶部43から読み出した補正ワーク座標系CSHとに基づき、機械座標系で表される座標値を補正ワーク座標系CSHで表される座標値に変換する補正マトリクス55(変換マトリクス或いは変換行列ともいう)を生成する。この補正マトリクス55の各パラメータは、機械座標系の原点と補正ワーク座標系CSHの原点との位置ズレ量、及び機械座標系の基準軸と補正ワーク座標系CSHの基準軸との回転ズレ量に基づき決定される。   Specifically, the coordinate value conversion unit 48 is expressed in a machine coordinate system based on the position and orientation information of the workpiece 102 input from the position and orientation acquisition unit 46 and the corrected workpiece coordinate system CSH read from the storage unit 43. A correction matrix 55 (also referred to as a conversion matrix or a conversion matrix) for converting the coordinate values to be converted into coordinate values represented by the correction work coordinate system CSH is generated. Each parameter of the correction matrix 55 includes a positional deviation amount between the origin of the machine coordinate system and the origin of the corrected workpiece coordinate system CSH, and a rotational deviation amount between the reference axis of the machine coordinate system and the reference axis of the corrected workpiece coordinate system CSH. To be determined.

従って、座標値変換部48は、座標値変換部48から入力された第1円穴118及び第2円穴120の各測定点の座標値を、補正マトリクス55を用いて座標値変換することにより、補正ワーク座標系CSHで表される各測定点の座標値を取得する。そして、座標値変換部48は、座標値変換後の各測定点の座標値を測定結果取得部50へ出力する。   Therefore, the coordinate value conversion unit 48 converts the coordinate values of the measurement points of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 input from the coordinate value conversion unit 48 using the correction matrix 55, thereby converting the coordinate values. Then, the coordinate value of each measurement point represented by the corrected work coordinate system CSH is acquired. Then, the coordinate value conversion unit 48 outputs the coordinate value of each measurement point after the coordinate value conversion to the measurement result acquisition unit 50.

<測定結果取得>
測定結果取得部50は、座標値変換部48から入力された座標値変換後の各測定点の座標値に基づき、第1円穴118及び第2円穴120のワーク102内での位置、寸法、及び形状等の測定結果を取得する。この測定結果は、表示制御部42により表示部38に表示されると共に、記憶部43に記憶される。
<Acquisition of measurement results>
The measurement result acquisition unit 50 determines the positions and dimensions of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 in the workpiece 102 based on the coordinate values of each measurement point after the coordinate value conversion input from the coordinate value conversion unit 48. Measurement results such as shape and shape are acquired. The measurement result is displayed on the display unit 38 by the display control unit 42 and stored in the storage unit 43.

[三次元測定機の作用]
図15は、上記構成の三次元測定機10によるワーク102の測定処理の流れ(本発明の三次元測定機の測定方法)を示すフローチャートである。図15に示すように、最初にオペレータは、三次元測定機10の定盤16上に測定対象のワーク102をセットする(ステップS10)。
[Operation of CMM]
FIG. 15 is a flowchart showing a flow of measurement processing of the workpiece 102 by the coordinate measuring machine 10 having the above-described configuration (measurement method of the coordinate measuring machine of the present invention). As shown in FIG. 15, first, the operator sets the workpiece 102 to be measured on the surface plate 16 of the coordinate measuring machine 10 (step S10).

次いで、既述の図7で説明した補正ワーク座標系設定工程が実行されて、ワーク座標系設定部45によりワーク102の補正ワーク座標系CSHが設定されると共に、記憶部43に補正ワーク座標系CSHが記憶される(ステップS11)。   Next, the corrected work coordinate system setting step described with reference to FIG. 7 is executed, the corrected work coordinate system CSH of the work 102 is set by the work coordinate system setting unit 45, and the corrected work coordinate system is stored in the storage unit 43. CSH is stored (step S11).

なお、記憶部43に記憶された補正ワーク座標系CSHに基づき、不図示のパートプログラム作成部によって、ワーク102の第1円穴118及び第2円穴120の各測定点の測定に用いられるパートプログラム49が作成された後、このパートプログラム49が記憶部43に記憶される。   The parts used for measuring each measurement point of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 of the workpiece 102 by a part program creation unit (not shown) based on the corrected workpiece coordinate system CSH stored in the storage unit 43. After the program 49 is created, the part program 49 is stored in the storage unit 43.

補正ワーク座標系CSHの設定及び記憶後、オペレータがプローブ操作部32aを操作して、定盤16上にセットされたワーク102の既述のZ上面、Y側面、及びX側面に対するプローブ12aによるプロービングを実行する。これにより、位置姿勢取得部46は、定盤16上のワーク102の位置姿勢を取得する(ステップS12、本発明の位置姿勢取得工程に相当)。   After setting and storing the corrected work coordinate system CSH, the operator operates the probe operation unit 32a to probe the Z surface, Y side surface, and X side surface of the workpiece 102 set on the surface plate 16 with the probe 12a. Execute. Thereby, the position and orientation acquisition unit 46 acquires the position and orientation of the workpiece 102 on the surface plate 16 (step S12, corresponding to the position and orientation acquisition step of the present invention).

そして、位置姿勢取得部46は、ワーク102の位置姿勢の取得結果を座標値取得部47と座標値変換部48とにそれぞれ出力する。これにより、座標値変換部48において、位置姿勢取得部46から入力されたワーク102の位置姿勢の情報と、記憶部43に記憶されている補正ワーク座標系CSHとに基づき、補正マトリクス55が生成される(ステップS13)。   Then, the position / orientation acquisition unit 46 outputs the acquisition result of the position / orientation of the workpiece 102 to the coordinate value acquisition unit 47 and the coordinate value conversion unit 48, respectively. As a result, the coordinate value conversion unit 48 generates the correction matrix 55 based on the position and orientation information of the workpiece 102 input from the position and orientation acquisition unit 46 and the corrected work coordinate system CSH stored in the storage unit 43. (Step S13).

次いで、座標値取得部47による第1円穴118及び第2円穴120の各測定点の測定制御が開始される。例えば自動測定モードの場合、座標値取得部47は、位置姿勢取得部46からのワーク102の位置姿勢の情報と、記憶部43内のパートプログラム49とに基づき、駆動コントローラ32を介して第1駆動部28及び第2駆動部30を駆動する。これにより、第1円穴118及び第2円穴120の各測定点がパートプログラム49で定められた順番でプローブ12aによりプロービングされる。   Next, measurement control of each measurement point of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 by the coordinate value acquisition unit 47 is started. For example, in the case of the automatic measurement mode, the coordinate value acquisition unit 47 performs the first operation via the drive controller 32 based on the position and orientation information of the workpiece 102 from the position and orientation acquisition unit 46 and the part program 49 in the storage unit 43. The drive unit 28 and the second drive unit 30 are driven. As a result, the measurement points of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 are probed by the probe 12 a in the order determined by the part program 49.

一方、手動測定モードの場合、座標値取得部47は、ワーク102の位置姿勢の情報とパートプログラム49とに基づき、表示制御部42を制御して、第1円穴118の測定点及び第2円穴120の測定点に関する位置及び測定順番等を示す情報を表示部38に表示させる。そして、オペレータは、表示部38の表示内容に従ってプローブ操作部32aを操作して、プローブ12aにより第1円穴118の測定点及び第2円穴120の各測定点をパートプログラム49で定められた順番でプロービングする。   On the other hand, in the manual measurement mode, the coordinate value acquisition unit 47 controls the display control unit 42 based on the position / orientation information of the workpiece 102 and the part program 49 to measure the measurement points and the second points of the first circular hole 118. Information indicating the position, measurement order, and the like regarding the measurement point of the circular hole 120 is displayed on the display unit 38. Then, the operator operates the probe operation unit 32a according to the display content of the display unit 38, and the measurement points of the first circular hole 118 and the measurement points of the second circular hole 120 are determined by the part program 49 by the probe 12a. Probing in order.

自動測定モード又は手動測定モードでのプロービングが実行されることにより、座標値取得部47は、駆動コントローラ32を介して、第1円穴118及び第2円穴120の各測定点の座標値を取得する(ステップS14、本発明の座標値取得工程に相当)。そして、座標値取得部47は、取得した各測定点の座標値を座標値変換部48へ出力する。   When the probing in the automatic measurement mode or the manual measurement mode is executed, the coordinate value acquisition unit 47 obtains the coordinate values of the measurement points of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 via the drive controller 32. (Step S14, corresponding to the coordinate value acquisition process of the present invention). Then, the coordinate value acquisition unit 47 outputs the acquired coordinate values of each measurement point to the coordinate value conversion unit 48.

次いで、座標値変換部48は、座標値変換部48から入力された第1円穴118及び第2円穴120の各測定点の機械座標系で表される座標値を、先に生成した補正マトリクス55を用いて座標値変換して、補正ワーク座標系CSHで表される各測定点の座標値を測定結果取得部50へ出力する(ステップS15、本発明の座標値変換工程に相当)。   Next, the coordinate value conversion unit 48 generates the coordinate values represented in the machine coordinate system of the respective measurement points of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 input from the coordinate value conversion unit 48 previously generated. Coordinate values are converted using the matrix 55, and the coordinate values of each measurement point represented by the corrected work coordinate system CSH are output to the measurement result acquisition unit 50 (step S15, corresponding to the coordinate value conversion process of the present invention).

そして、測定結果取得部50は、座標値変換部48から入力された補正ワーク座標系CSHで表される各測定点の座標値に基づき、第1円穴118及び第2円穴120のワーク102内での位置、寸法、及び形状等の測定結果を取得する(ステップS16)。この測定結果は、表示制御部42により表示部38に表示されると共に、記憶部43に記憶される。   Then, the measurement result acquisition unit 50, based on the coordinate values of each measurement point represented by the corrected workpiece coordinate system CSH input from the coordinate value conversion unit 48, the workpieces 102 of the first circular hole 118 and the second circular hole 120. Measurement results such as the position, size, and shape are acquired (step S16). The measurement result is displayed on the display unit 38 by the display control unit 42 and stored in the storage unit 43.

なお、同一種類のワーク102の各種測定要素の測定を行う場合、或いは過去に補正ワーク座標系CSHの作成及び記憶を行ったワーク102の各種測定要素の測定を行う場合には、ステップS11の工程は省略することができる。   When measuring various measurement elements of the same type of workpiece 102, or when measuring various measurement elements of the workpiece 102 for which the corrected workpiece coordinate system CSH has been created and stored in the past, step S11 is performed. Can be omitted.

[本実施形態の三次元測定機の効果]
以上のように、本実施形態の三次元測定機10では、既述の第1相対位置を示すズレ量aと、既述の第2相対位置を示すズレ量bとを算出し、この算出結果に基づきワーク座標系CSを補正した補正ワーク座標系CSHを設定して、第1円穴118及び第2円穴120の各測定点の座標値を測定する。これにより、本実施形態の三次元測定機10では、加工機121の加工時に生じた片寄誤差を補正して、加工機121による加工誤差を高精度に反映した第1円穴118及び第2円穴120の測定結果、すなわち、加工機121と互換性を保った測定結果が得られる。
[Effect of CMM of this embodiment]
As described above, the coordinate measuring machine 10 according to the present embodiment calculates the above-described deviation amount “a” indicating the first relative position and the above-described deviation amount “b” indicating the second relative position. Then, a corrected work coordinate system CSH obtained by correcting the work coordinate system CS is set, and the coordinate values of the measurement points of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 are measured. Thereby, in the coordinate measuring machine 10 of this embodiment, the 1st circular hole 118 and 2nd circle which correct | amended the offset error produced at the time of the process of the processing machine 121, and reflected the processing error by the processing machine 121 with high precision. A measurement result of the hole 120, that is, a measurement result that is compatible with the processing machine 121 is obtained.

図16は、本実施形態の三次元測定機10の効果を説明するための説明図である。ここで図16の上段は、第1測定基準穴110の中心112と第1ピン124の中心軸128とが一致し、且つ第2測定基準穴114の中心116と第2ピン126の中心軸130とが一致している理想状態において、加工機121により第1円穴118及び第2円穴120を加工した例である。   FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining the effect of the coordinate measuring machine 10 of the present embodiment. Here, in the upper part of FIG. 16, the center 112 of the first measurement reference hole 110 and the center axis 128 of the first pin 124 coincide, and the center 116 of the second measurement reference hole 114 and the center axis 130 of the second pin 126. This is an example in which the first circular hole 118 and the second circular hole 120 are processed by the processing machine 121 in the ideal state in which.

図16の上段に示す理想状態では、中心112(第1測定基準点)と中心軸128(第1加工基準点)とが一致し、且つ中心116(第2測定基準点)と中心軸130(第2加工基準点)とが一致する。このため、第1円穴118及び第2円穴120は、ワーク座標系CSの基準となる第1測定基準点及び第2測定基準点を基準位置として設計半径値R1a,R2aで規定された位置に加工される。その結果、ワーク座標系CS(図22参照)を設定して第1円穴118及び第2円穴120の各測定点の座標値を測定した場合であっても、上述の片寄誤差が座標値の測定結果に現れることはない。   In the ideal state shown in the upper part of FIG. 16, the center 112 (first measurement reference point) and the center axis 128 (first processing reference point) coincide with each other, and the center 116 (second measurement reference point) and the center axis 130 ( 2nd processing reference point). Therefore, the first circular hole 118 and the second circular hole 120 are positions defined by the design radius values R1a and R2a with the first measurement reference point and the second measurement reference point serving as the reference of the workpiece coordinate system CS as reference positions. To be processed. As a result, even when the workpiece coordinate system CS (see FIG. 22) is set and the coordinate values of the measurement points of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 are measured, the above-described offset error is the coordinate value. It does not appear in the measurement results.

一方、図16の下段は、加工機121内でワーク102を矢印A1方向側に片寄せした実際の状態において、加工機121により第1円穴118及び第2円穴120を加工した例である。また、図17は、図16の下段のワーク102の上面図である。   On the other hand, the lower part of FIG. 16 is an example in which the first circular hole 118 and the second circular hole 120 are processed by the processing machine 121 in the actual state where the workpiece 102 is shifted to the arrow A1 direction side in the processing machine 121. . FIG. 17 is a top view of the work 102 in the lower stage of FIG.

図16の下段及び図17に示す実際の状態では、既述のズレ量a、b(図3参照)が発生する。このため、第1円穴118及び第2円穴120は、第1測定基準点に対してズレ量aだけ位置ズレした第1加工基準点と、第2測定基準点に対してズレ量bだけ位置ズレした第2加工基準点とを基準位置として設計半径値R1a,R2aで規定された位置に加工される。その結果、従来のワーク座標系CSを設定して、第1円穴118及び第2円穴120の各測定点の座標値を測定した場合、その測定値R1m、R2mにはズレ量a、bに対応する片寄誤差Reが含まれる。   In the actual state shown in the lower part of FIG. 16 and FIG. 17, the above-described deviation amounts a and b (see FIG. 3) occur. For this reason, the first circular hole 118 and the second circular hole 120 are displaced by a displacement amount b with respect to the first measurement reference point and a first processing reference point that is displaced by a displacement amount a with respect to the second measurement reference point. Processing is performed at a position defined by the design radius values R1a and R2a with the displaced second processing reference point as a reference position. As a result, when the conventional workpiece coordinate system CS is set and the coordinate values of the measurement points of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 are measured, the measured values R1m and R2m include the deviation amounts a and b. The offset error Re corresponding to is included.

従って、実際の測定で得られる測定値R1m、R2mと、加工機121の第1加工基準点及び第2加工基準点を基準位置とした測定で得られる測定値R1s、R2sとの間にはズレが生じる。すなわち、加工機121の加工時の片寄せによるズレ量a、bが、三次元測定機10の測定値R1m、R2mに片寄誤差Reとして現れる。このため、加工機121の加工誤差(測定値R1s、R2sと設計半径値R1a,R2aとの誤差)、換言すると第1加工基準点及び第2加工基準点を基準とした加工機121内での測定値R1s、R2sを正確に判断することができない。   Therefore, there is a gap between the measured values R1m and R2m obtained by actual measurement and the measured values R1s and R2s obtained by measurement using the first machining reference point and the second machining reference point of the processing machine 121 as reference positions. Occurs. That is, the shift amounts a and b due to the shift when the processing machine 121 is processed appear in the measured values R1m and R2m of the coordinate measuring machine 10 as a shift error Re. For this reason, the processing error of the processing machine 121 (the error between the measured values R1s and R2s and the design radius values R1a and R2a), in other words, in the processing machine 121 based on the first processing reference point and the second processing reference point. The measured values R1s and R2s cannot be accurately determined.

これに対して、本実施形態のように補正ワーク座標系CSHを設定して第1円穴118及び第2円穴120の各測定点の座標値を測定した場合、片寄誤差Reを含まない上述の測定値R1s、R2sが得られる。このため、三次元測定機10の測定値R1s、R2sから加工機121の加工誤差を高精度に求めることができる。   On the other hand, when the correction work coordinate system CSH is set and the coordinate values of the measurement points of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 are measured as in the present embodiment, the above-described offset error Re is not included. Measurement values R1s and R2s are obtained. For this reason, the processing error of the processing machine 121 can be obtained with high accuracy from the measured values R1s and R2s of the coordinate measuring machine 10.

また、例えば第1円穴118及び第2円穴120の位置度を求める際に、この位置度は中心112(中心116)と中心軸128(中心軸130)との誤差、すなわち、既述のズレ量a、bの2倍となる。このため、三次元測定機10の測定誤差をEとした場合に、従来のワーク座標系CSを設定して測定を行う方法では、位置度への影響が{(R1- Pin_R1)+E}×2={a+E}×2、{(R2-Pin_R2)+E}×2={b+E}×2となる。これに対して、本実施形態のように補正ワーク座標系CSHを設定して測定を行う方法では、ズレ量a、b(片寄誤差)を三次元測定機10の測定結果から排除することができる。このため、測定結果から加工機121の加工誤差を高精度に判断することができる。   Further, for example, when the positional degrees of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 are obtained, this positional degree is an error between the center 112 (center 116) and the center axis 128 (center axis 130), that is, as described above. This is twice the displacement amount a and b. For this reason, when the measurement error of the coordinate measuring machine 10 is set to E, in the method of measuring by setting the conventional workpiece coordinate system CS, the influence on the position is {(R1-Pin_R1) + E} ×. 2 = {a + E} × 2, {(R2-Pin_R2) + E} × 2 = {b + E} × 2. On the other hand, in the method of performing measurement by setting the corrected work coordinate system CSH as in the present embodiment, the shift amounts a and b (deviation error) can be excluded from the measurement results of the coordinate measuring machine 10. . For this reason, the processing error of the processing machine 121 can be determined with high accuracy from the measurement result.

[その他]
三次元測定機10で測定対象となるワーク102は、上記各実施形態で説明したワーク102に限定されるものではなく、第1測定基準穴110及び第2測定基準穴114の位置と、測定要素である第1円穴118及び第2円穴120の位置とについても上記各実施形態で示した位置と異ならせてもよい。例えば、下記の図18及び図19に示すように、第1測定基準穴110及び第2測定基準穴114と、第1円穴118及び第2円穴120とがワーク102の互いに異なる面に形成されていてもよい。
[Others]
The workpiece 102 to be measured by the three-dimensional measuring machine 10 is not limited to the workpiece 102 described in the above embodiments, but the positions of the first measurement reference hole 110 and the second measurement reference hole 114 and the measurement elements. The positions of the first circular hole 118 and the second circular hole 120 may be different from the positions shown in the above embodiments. For example, as shown in FIGS. 18 and 19 below, the first measurement reference hole 110 and the second measurement reference hole 114, and the first circular hole 118 and the second circular hole 120 are formed on different surfaces of the workpiece 102. May be.

図18は、他実施形態での加工機121による加工を説明するための説明図であり、図19は、他実施形態での三次元測定機10による測定を説明するための説明図である。図18及び図19に示すように、例えば、第1測定基準穴110(第2測定基準穴114)と第1円穴118(第2円穴120)とがワーク102の互いに異なる面に形成されている場合には、冶具80を用いて三次元測定機10による測定時のワーク102の姿勢を、加工機121による加工時の姿勢とは異ならせてもよい。すなわち、第1測定基準穴110(第2測定基準穴114)と第1円穴118(第2円穴120)との双方にプローブ12aでプロービングできるような姿勢で、ワーク102を冶具80により定盤16上に支持してもよい。   FIG. 18 is an explanatory diagram for explaining processing by the processing machine 121 in another embodiment, and FIG. 19 is an explanatory diagram for explaining measurement by the coordinate measuring machine 10 in another embodiment. As shown in FIGS. 18 and 19, for example, a first measurement reference hole 110 (second measurement reference hole 114) and a first circular hole 118 (second circular hole 120) are formed on different surfaces of the workpiece 102. In such a case, the posture of the workpiece 102 at the time of measurement by the coordinate measuring machine 10 may be made different from the posture at the time of machining by the processing machine 121 using the jig 80. That is, the workpiece 102 is fixed by the jig 80 in such a posture that the probe 12a can probe both the first measurement reference hole 110 (second measurement reference hole 114) and the first circular hole 118 (second circular hole 120). It may be supported on the board 16.

また、ワーク102の形状(種類)についても適宜変更してもよく、さらに測定要素として円穴以外を測定する場合にも本発明を適用可能である。   Further, the shape (type) of the workpiece 102 may be changed as appropriate, and the present invention can also be applied to a case where a measurement element other than a circular hole is measured.

上記実施形態では、補正ワーク座標系CSHで記述されたパートプログラム49に従って座標値取得部47が各測定点の座標値を取得し、座標値変換部48により機械座標系の座標値を補正ワーク座標系CSHの座標値に変換しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ワーク座標系CSで記述されたパートプログラム49に従って座標値取得部47が各測定点の座標値を取得した後、座標値変換部48により機械座標系の座標値をワーク座標系CSの座標値に変換する第1座標値変換処理と、ワーク座標系CSの座標値を補正ワーク座標系CSHの座標値に変換する第2座標値変換処理とを行ってもよい。   In the above embodiment, the coordinate value acquisition unit 47 acquires the coordinate value of each measurement point according to the part program 49 described in the corrected work coordinate system CSH, and the coordinate value conversion unit 48 converts the coordinate value of the machine coordinate system to the corrected work coordinate. Although the coordinate values of the system CSH are converted, the present invention is not limited to this. For example, after the coordinate value acquisition unit 47 acquires the coordinate value of each measurement point according to the part program 49 described in the workpiece coordinate system CS, the coordinate value conversion unit 48 converts the coordinate value of the machine coordinate system to the coordinate of the workpiece coordinate system CS. You may perform the 1st coordinate value conversion process converted into a value, and the 2nd coordinate value conversion process which converts the coordinate value of the workpiece | work coordinate system CS into the coordinate value of the correction | amendment workpiece | work coordinate system CSH.

上記実施形態では、本発明の第1測定基準点及び第2測定基準点として第1測定基準穴110及び第2測定基準穴114を例に挙げて説明したが、三次元測定機10による測定基準となり得る他の第1測定基準点及び第2測定基準点をワーク102に設けてもよい。また、上記実施形態では、本発明の第1加工基準点及び第2加工基準点として第1ピン124及び第2ピン126を例に挙げて説明したが、加工機121による加工を行う際の基準位置となり得る他の第1加工基準点及び第2加工基準点を採用してもよい。   In the above embodiment, the first measurement reference hole 110 and the second measurement reference hole 114 have been described as examples of the first measurement reference point and the second measurement reference point of the present invention. Other first measurement reference points and second measurement reference points that can be used may be provided on the workpiece 102. In the above embodiment, the first pin 124 and the second pin 126 have been described as examples as the first processing reference point and the second processing reference point of the present invention. However, the reference when performing processing by the processing machine 121 is described. Other first processing reference points and second processing reference points that may be positions may be adopted.

上記実施形態では、ワーク102の片寄せによって第1ピン124の中心軸128と第2ピン126の中心軸130とが同一方向にオフセットするが、例えばワーク102をその上面(テーブル122の上面)に対して垂直な回転軸の軸周りに回転させてガタ付きを抑えた場合には、中心軸128,130の互いに異なる方向にオフセットする。この場合であっても、既述のズレ量a、bを算出することで補正ワーク座標系CSHの設定を行うことができる。   In the above-described embodiment, the center axis 128 of the first pin 124 and the center axis 130 of the second pin 126 are offset in the same direction by shifting the work 102. For example, the work 102 is placed on the upper surface (the upper surface of the table 122). On the other hand, when the backlash is suppressed by rotating around the axis of the vertical rotation axis, the center axes 128 and 130 are offset in different directions. Even in this case, the corrected work coordinate system CSH can be set by calculating the above-described deviation amounts a and b.

上記実施形態では、門移動型の三次元測定機10を例に挙げて説明を行ったが、各種タイプの三次元測定機に本発明を適用可能であり、三次元測定機10で使用するプローブ12aの種類も特に限定はされず、例えば非接触型のプローブを用いてもよい。また、上記実施形態では、三次元測定機10と駆動コントローラ32とコンピュータ34とがそれぞれ別体であるが、三次元測定機10と、駆動コントローラ32及びコンピュータ34の少なくとも一方とが一体化されていてもよい。   In the above embodiment, the portal moving type three-dimensional measuring machine 10 has been described as an example. However, the present invention can be applied to various types of three-dimensional measuring machines, and probes used in the three-dimensional measuring machine 10. The type of 12a is not particularly limited, and for example, a non-contact type probe may be used. In the above embodiment, the coordinate measuring machine 10, the drive controller 32, and the computer 34 are separate bodies, but the coordinate measuring machine 10, and at least one of the drive controller 32 and the computer 34 are integrated. May be.

また、本発明の三次元測定機には、他の三次元測定機から取得した測定結果(座標値)と、外部から取得した設計情報51及び半径値Pin_R1、Pin_R2に基づき、補正ワーク座標系CSHの設定、ワーク102の位置姿勢の取得、座標値取得、及び座標値変換等を行う構成、すなわちコンピュータ34のみで構成されているものも含まれる。   The coordinate measuring machine according to the present invention includes a corrected work coordinate system CSH based on the measurement results (coordinate values) acquired from other coordinate measuring machines, the design information 51 and the radius values Pin_R1 and Pin_R2 acquired from the outside. Including the setting of the position and orientation of the workpiece 102, the acquisition of coordinate values, the conversion of coordinate values, and the like, that is, the configuration including only the computer 34 is included.

10…三次元測定機,16…定盤,28…第1駆動部,30…第2駆動部,34…コンピュータ,38…表示部,40…制御部,44…設計情報取得部,45…ワーク座標系設定部,46…位置姿勢取得部,47…座標値取得部,48…座標値変換部,49…パートプログラム,51…設計情報,102…ワーク,110…第1測定基準穴,112、116…中心,114…第2測定基準穴,118…第1円穴,120…第2円穴,124…第1ピン,126…第2ピン,128、130…中心軸   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... CMM, 16 ... Surface plate, 28 ... 1st drive part, 30 ... 2nd drive part, 34 ... Computer, 38 ... Display part, 40 ... Control part, 44 ... Design information acquisition part, 45 ... Workpiece Coordinate system setting unit 46 ... Position and orientation acquisition unit 47 ... Coordinate value acquisition unit 48 ... Coordinate value conversion unit 49 49 Part program 51 Design information 102 Workpiece 110 110 First measurement reference hole 112 116 ... center, 114 ... second measurement reference hole, 118 ... first circular hole, 120 ... second circular hole, 124 ... first pin, 126 ... second pin, 128, 130 ... center axis

Claims (8)

ワークに加工された測定要素を三次元測定機で測定する三次元測定機の測定方法において、
前記ワークには、前記ワークを基準とするワーク座標系を設定して前記三次元測定機による測定を行う場合に前記ワーク座標系の基準となる第1測定基準点及び第2測定基準点が設けられ、前記測定要素は前記第1測定基準点からオフセットされた第1加工基準点と前記第2測定基準点からオフセットされた第2加工基準点とを基準位置として加工されたものであり、
前記第1測定基準点に対する前記第1加工基準点の第1相対位置を算出する第1相対位置算出工程と、
前記第2測定基準点に対する前記第2加工基準点の第2相対位置を算出する第2相対位置算出工程と、
前記第1相対位置算出工程で算出された前記第1相対位置と前記第2相対位置算出工程で算出された前記第2相対位置とに基づいて、前記ワーク座標系を補正した補正ワーク座標系を設定する補正ワーク座標系設定工程と、
を有する三次元測定機の測定方法。
In a measuring method of a CMM that measures a measuring element processed into a workpiece with a CMM,
The workpiece is provided with a first measurement reference point and a second measurement reference point that serve as a reference for the workpiece coordinate system when a workpiece coordinate system is set with the workpiece as a reference and measurement is performed by the coordinate measuring machine. The measurement element is processed with a first processing reference point offset from the first measurement reference point and a second processing reference point offset from the second measurement reference point as a reference position,
A first relative position calculating step of calculating a first relative position of the first processing reference point with respect to the first measurement reference point;
A second relative position calculating step of calculating a second relative position of the second processing reference point with respect to the second measurement reference point;
A corrected work coordinate system obtained by correcting the work coordinate system based on the first relative position calculated in the first relative position calculation step and the second relative position calculated in the second relative position calculation step. Correction workpiece coordinate system setting process to be set,
A measuring method for a three-dimensional measuring machine.
前記三次元測定機内での前記ワークの位置及び姿勢を取得する位置姿勢取得工程と、
前記三次元測定機で前記測定要素内の測定点を測定して、前記三次元測定機の機械座標系で表される前記測定点の座標値を取得する座標値取得工程と、
前記補正ワーク座標系設定工程で設定された前記補正ワーク座標系と、前記位置姿勢取得工程で取得された前記ワークの位置及び姿勢とに基づき、前記座標値取得工程で取得された前記測定点の座標値を、前記補正ワーク座標系で表された座標値に変換する座標値変換工程と、
を有する請求項1に記載の三次元測定機の測定方法。
A position and orientation acquisition step of acquiring the position and orientation of the workpiece in the coordinate measuring machine;
A coordinate value acquisition step of measuring a measurement point in the measurement element with the coordinate measuring machine and acquiring a coordinate value of the measurement point represented by a machine coordinate system of the coordinate measuring machine;
Based on the corrected workpiece coordinate system set in the corrected workpiece coordinate system setting step and the position and orientation of the workpiece acquired in the position and orientation acquisition step, the measurement point acquired in the coordinate value acquisition step A coordinate value conversion step of converting the coordinate value into a coordinate value represented in the corrected work coordinate system;
The measuring method of the coordinate measuring machine according to claim 1, comprising:
前記第1測定基準点に対する前記第1加工基準点のオフセット方向と、前記第2測定基準点に対する前記第2加工基準点のオフセット方向とが同一方向である請求項1又は2に記載の三次元測定機の測定方法。   The three-dimensional according to claim 1 or 2, wherein an offset direction of the first machining reference point with respect to the first measurement reference point and an offset direction of the second machining reference point with respect to the second measurement reference point are the same direction. Measuring method of measuring machine. 前記ワークに前記測定要素を加工する加工機は、第1方向に突設され且つ前記ワークの位置決めに用いられる第1ピン及び第2ピンを備え、
前記ワークには、前記第1ピンより大径で前記第1ピンが挿入される第1測定基準穴と、前記第2ピンより大径で前記第2ピンが挿入される第2測定基準穴とが形成され、
前記ワークは、前記第1測定基準穴に前記第1ピンが挿入され且つ前記第2測定基準穴に前記第2ピンが挿入され、さらに前記第1方向に対して垂直な第2方向に片寄せされた状態で、前記加工機により前記測定要素が加工され、
前記第1測定基準点は前記第1測定基準穴の中心であり、前記第2測定基準点は前記第2測定基準穴の中心であり、前記第1加工基準点は前記第1ピンの中心軸であり、前記第2加工基準点は前記第2ピンの中心軸である請求項3に記載の三次元測定機の測定方法。
A processing machine for processing the measurement element on the workpiece includes a first pin and a second pin that are provided in a first direction and are used for positioning the workpiece,
The workpiece has a first measurement reference hole having a diameter larger than that of the first pin and the first pin being inserted therein, and a second measurement reference hole having a diameter larger than that of the second pin and the second pin being inserted therein. Formed,
The workpiece is shifted in a second direction perpendicular to the first direction, with the first pin inserted into the first measurement reference hole and the second pin inserted into the second measurement reference hole. In this state, the measuring element is processed by the processing machine,
The first measurement reference point is a center of the first measurement reference hole, the second measurement reference point is a center of the second measurement reference hole, and the first machining reference point is a central axis of the first pin. The measuring method of the coordinate measuring machine according to claim 3, wherein the second processing reference point is a central axis of the second pin.
前記第1相対位置算出工程は、前記第1測定基準穴の中心座標と前記第1ピンの半径値とを取得し、取得した前記第1測定基準穴の中心座標と前記第1ピンの半径値とに基づき前記第1相対位置を算出し、
前記第2相対位置算出工程は、前記第2測定基準穴の中心座標と前記第2ピンの半径値とを取得し、取得した前記第2測定基準穴の中心座標と前記第2ピンの半径値とに基づき前記第2相対位置を算出する請求項4に記載の三次元測定機の測定方法。
The first relative position calculating step acquires the center coordinate of the first measurement reference hole and the radius value of the first pin, and acquires the acquired center coordinate of the first measurement reference hole and the radius value of the first pin. And calculating the first relative position based on
The second relative position calculating step acquires the center coordinate of the second measurement reference hole and the radius value of the second pin, and acquires the acquired center coordinate of the second measurement reference hole and the radius value of the second pin. The measurement method of the coordinate measuring machine according to claim 4, wherein the second relative position is calculated based on:
前記第1相対位置算出工程は、前記第1測定基準穴の中心座標を、前記三次元測定機による実測により取得又は前記第1測定基準穴の設計情報から取得し、
前記第2相対位置算出工程は、前記第2測定基準穴の中心座標を、前記三次元測定機による実測により取得又は前記第2測定基準穴の設計情報から取得する請求項5に記載の三次元測定機の測定方法。
In the first relative position calculating step, the center coordinate of the first measurement reference hole is acquired by actual measurement by the coordinate measuring machine or acquired from the design information of the first measurement reference hole,
The three-dimensional according to claim 5, wherein the second relative position calculating step acquires the center coordinates of the second measurement reference hole by actual measurement by the three-dimensional measuring machine or from design information of the second measurement reference hole. Measuring method of measuring machine.
ワークに加工された測定要素を測定する三次元測定機において、
前記ワークには、前記ワークを基準とするワーク座標系を設定して前記三次元測定機による測定を行う場合に前記ワーク座標系の基準となる第1測定基準点及び第2測定基準点が設けられ、前記測定要素は前記第1測定基準点からオフセットされた第1加工基準点と前記第2測定基準点からオフセットされた第2加工基準点とを基準位置として加工されたものであり、
前記第1測定基準点に対する前記第1加工基準点の第1相対位置を算出する第1相対位置算出部と、
前記第2測定基準点に対する前記第2加工基準点の第2相対位置を算出する第2相対位置算出部と、
前記第1相対位置算出部が算出した前記第1相対位置と前記第2相対位置算出部が算出した前記第2相対位置とに基づいて、前記ワーク座標系を補正した補正ワーク座標系を設定する補正ワーク座標系設定部と、
を備える三次元測定機。
In a three-dimensional measuring machine that measures measuring elements processed into workpieces,
The workpiece is provided with a first measurement reference point and a second measurement reference point that serve as a reference for the workpiece coordinate system when a workpiece coordinate system is set with the workpiece as a reference and measurement is performed by the coordinate measuring machine. The measurement element is processed with a first processing reference point offset from the first measurement reference point and a second processing reference point offset from the second measurement reference point as a reference position,
A first relative position calculator that calculates a first relative position of the first machining reference point with respect to the first measurement reference point;
A second relative position calculator that calculates a second relative position of the second machining reference point with respect to the second measurement reference point;
Based on the first relative position calculated by the first relative position calculation unit and the second relative position calculated by the second relative position calculation unit, a corrected work coordinate system is set by correcting the work coordinate system. Correction work coordinate system setting section,
CMM equipped with.
前記三次元測定機内での前記ワークの位置及び姿勢を取得する位置姿勢取得部と、
前記三次元測定機で前記測定要素内の測定点を測定して得られた前記測定点の座標値であって、且つ前記三次元測定機の機械座標系で表される前記測定点の座標値を取得する座標値取得部と、
前記補正ワーク座標系設定部が設定した前記補正ワーク座標系と、前記位置姿勢取得部が取得した前記ワークの位置及び姿勢とに基づき、前記座標値取得部が取得した前記測定点の座標値を、前記補正ワーク座標系で表された座標値に変換する座標値変換部と、
を備える請求項7に記載の三次元測定機。
A position and orientation acquisition unit for acquiring the position and orientation of the workpiece in the coordinate measuring machine;
The coordinate value of the measurement point obtained by measuring the measurement point in the measurement element with the coordinate measuring machine, and the coordinate value of the measurement point expressed in the machine coordinate system of the coordinate measuring machine A coordinate value acquisition unit for acquiring
Based on the corrected workpiece coordinate system set by the corrected workpiece coordinate system setting unit and the position and orientation of the workpiece acquired by the position and orientation acquisition unit, the coordinate value of the measurement point acquired by the coordinate value acquisition unit is obtained. , A coordinate value conversion unit that converts the coordinate value expressed in the corrected work coordinate system;
The coordinate measuring machine according to claim 7, comprising:
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