プローブのアライメント調整方法および形状測定機
【課題】作業者の熟練度に左右されることなく、プローブの角度を能率的かつ高精度に調整することができるプローブのアライメント調整方法および形状測定機を提供。
【解決手段】軸部の先端に接触部を有するプローブと被測定物とを相対移動させるとともに、その相対移動方向に対して直交しかつ軸部と交差する方向からプローブの移動軌跡画像を撮像する工程ＳＴ２と、撮像されたプローブの移動軌跡画像から相対移動方向を示す基準直線Ｌ１および軸部の傾きを示すプローブ軸線Ｌ２を抽出する工程ＳＴ３と、抽出された基準直線Ｌ１に対するプローブ軸線Ｌ２の傾きを演算して求める工程ＳＴ４と、求められたプローブ軸線Ｌ２の傾きに基づいてプローブの傾きを調整する工程ＳＴ６とを備える。
【解決手段】軸部の先端に接触部を有するプローブと被測定物とを相対移動させるとともに、その相対移動方向に対して直交しかつ軸部と交差する方向からプローブの移動軌跡画像を撮像する工程ＳＴ２と、撮像されたプローブの移動軌跡画像から相対移動方向を示す基準直線Ｌ１および軸部の傾きを示すプローブ軸線Ｌ２を抽出する工程ＳＴ３と、抽出された基準直線Ｌ１に対するプローブ軸線Ｌ２の傾きを演算して求める工程ＳＴ４と、求められたプローブ軸線Ｌ２の傾きに基づいてプローブの傾きを調整する工程ＳＴ６とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブのアライメント調整方法および形状測定機に関する。例えば、ねじ穴や深穴などの穴の周面形状や円筒度を測定するプローブの傾きを調整するプローブのアライメント調整方法および形状測定機に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸部の先端に接触部を有するプローブと被測定物とを相対移動させながら、接触部を被測定物の測定部位に接触させ、接触部が被測定物に接触したときの座標値から被測定物の形状を測定する形状測定機が知られている。
このような形状測定機によって、ねじ穴や深穴などの穴の周面形状や円筒度を測定する場合、図１１に示すように、穴３１の軸芯に対してプローブ８の軸部８Ｂが傾いていると、プローブ８を穴３１の内部に挿入したとき、プローブ８の軸部８Ｂが穴３１の周壁と干渉するおそれがある。
【０００３】
そこで、このような問題を解決することを目的として、特許文献１のアライメント調整方法が提案されている。
このアライメント調整方法は、プローブの角度を調整可能な姿勢調整機構と、プローブを移動させるスライダに設けられ基準となる軸線と対応して形成されたエッジ面を有するターゲットと、このターゲットのエッジ面と対比可能な対比基準線が表示されたレチクルと、このレチクルが回動可能に設けられるとともにエッジ面が観察可能な顕微鏡とを備え、次のような操作を行う。
【０００４】
まず、図１２（Ａ）に示すように、所定位置におかれたターゲット４１のエッジ面４２に対してレチクル４３の対比基準線４４が一致するようにレチクル４３を回動させる。こののち、図１２（Ｂ）に示すように、プローブ８に対してレチクル４３の対比基準線４４を対比させ、プローブ８の角度がレチクル４３の対比基準線４４と一致するように、姿勢調整機構により調整する。
【０００５】
【特許文献１】特許第３８８７１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された方法は、ターゲット４１のエッジ面４２に対してレチクル４３の対比基準線４４を一致させる作業、および、プローブ８に対してレチクル４３の対比基準線４４を一致させる作業を目視で確認しながら行っているため、プローブのアライメント調整時間やアライメント調整精度が、作業者の熟練度に大きく左右される。
【０００７】
本発明の目的は、作業者の熟練度に左右されることなく、プローブの角度を能率的かつ高精度に調整することができるプローブのアライメント調整方法および形状測定機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のプローブのアライメント調整方法は、軸部の先端に接触部を有するプローブと被測定物とを相対移動させながら、前記接触部を被測定物の測定部位に接触させ、前記接触部が被測定物に接触したときの座標値から被測定物の形状を測定する形状測定機において、前記プローブの角度を調整するプローブのアライメント調整方法であって、前記プローブと前記被測定物とを相対移動させるとともに、その相対移動方向に対して直交しかつ前記プローブの軸部に対して交差する方向から前記プローブの移動軌跡画像を撮像する移動軌跡画像撮像工程と、この移動軌跡画像撮像工程によって撮像されたプローブの移動軌跡画像から前記相対移動方向を示す基準直線および前記プローブの軸部の傾きを示すプローブ軸線を抽出する直線抽出工程と、この直線抽出工程によって抽出された前記基準直線に対する前記プローブ軸線の傾きを演算して求める演算処理工程と、この演算処理工程によって求められた前記基準直線に対する前記プローブ軸線の傾きに基づいて、前記プローブの傾きを調整するプローブ角度調整工程と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、プローブと被測定物とを相対移動させるとともに、その相対移動方向に対して直交しかつ前記プローブの軸部に対して交差する方向からプローブの移動軌跡画像を撮像する。すると、撮像されたプローブの移動軌跡画像には、相対移動方向を示す基準直線およびプローブの軸部の傾きを示すプローブ軸線が現れているから、このプローブの移動軌跡画像から相対移動方向を示す基準直線およびプローブの軸部の傾きを示すプローブ軸線を抽出したのち、抽出した基準直線に対するプローブ軸線の傾きを演算して出力する。この出力された基準直線に対するプローブ軸線の傾きに基づいて、プローブの傾きを調整する。
従って、基準直線に対するプローブ軸線の傾きに基づいて、プローブの傾きを調整すればよいから、作業者の熟練度に左右されることなく、プローブの角度を能率的かつ高精度に調整することができる。
【００１０】
本発明のプローブのアライメント調整方法において、前記直線抽出工程では、前記プローブの移動軌跡画像のうち、前記接触部の移動軌跡画像から前記基準直線を抽出するとともに、前記軸部の移動軌跡画像から前記プローブ軸線を抽出する、ことが好ましい。
このような構成によれば、接触部の移動軌跡画像は、プローブと被測定物との相対移動方向に沿って現れるから、この接触部の移動軌跡画像から基準直線を抽出する。また、軸部が相対移動方向に対して傾いていると、軸部の移動軌跡画像が平行四辺形として現れるから、その平行四辺形の斜辺からプローブ軸線を抽出する。従って、調整の基準となる基準直線と、調整対象となるプローブ軸線とを簡易に抽出できる。
【００１１】
本発明の形状測定機は、軸部の先端に接触部を有するプローブと被測定物とを相対移動させながら、前記接触部を被測定物の測定部位に接触させ、前記接触部が被測定物に接触したときの座標値から被測定物の形状を測定する形状測定機であって、前記プローブの角度を調整可能な姿勢調整機構と、前記プローブと前記被測定物との相対移動方向に対して直交しかつ前記プローブの軸部に対して交差する方向から前記プローブの移動軌跡画像を撮像する撮像手段と、この撮像手段によって撮像されたプローブの移動軌跡画像から、前記相対移動方向を示す基準直線および前記プローブの軸部の傾きを示すプローブ軸線を抽出する直線抽出手段と、この直線抽出手段によって抽出された前記基準直線に対する前記プローブ軸線の傾きを演算して出力する演算処理手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
このような構成によれば、プローブと被測定物とを相対移動させると、撮像手段によって、その相対移動方向に対して直交しかつプローブの軸部に対して交差する方向からプローブの移動軌跡画像が撮像される。すると、この撮像されたプローブの移動軌跡画像には、相対移動方向を示す基準直線およびプローブの軸部の傾きを示すプローブ軸線が現れているから、直線抽出手段によって、これらが抽出された後、演算処理手段によって、抽出された基準直線に対するプローブ軸線の傾きが演算されて出力される。
従って、作業者は、出力されたプローブ軸線の傾きに基づいて、姿勢調整機構を調整するだけでよいから、作業者への負担を軽減できる。もとより、作業者の熟練度に左右されることなく、プローブの角度を能率的かつ高精度に調整することができる。
【００１３】
本発明の形状測定機において、前記直線抽出手段は、前記プローブの移動軌跡画像のうち、前記接触部の移動軌跡画像から基準直線を抽出するとともに、前記軸部の移動軌跡画像から前記プローブ軸線を抽出する、ことが好ましい。
このような構成によれば、演算処理手段によって、接触部の移動軌跡画像からから基準直線が、また、軸部の移動軌跡画像からプローブ軸線が自動的に抽出されるから、作業者に負担を掛けることなく、調整の基準となる基準直線と、調整対象となるプローブ軸線とを簡易かつ確実に抽出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
＜測定機本体の説明（図１〜図２参照）＞
図１に、本実施形態に係る形状測定機を示す。
本実施形態に係る形状測定機は、基台１と、被測定物を載置し前後方向（Ｙ軸方向）へ移動可能に設けられたテーブル２と、このテーブル２を跨いで基台１の両側に設けられた門形フレーム３と、この門形フレーム３のクロスレール４に左右方向（Ｘ軸方向）へ移動可能に設けられたＸスライダ５と、このＸスライダ５に上下方向（Ｚ軸方向）へ昇降可能に設けられたＺスライダ６と、このＺスライダ６の下端に姿勢調整機構１０を介して取り付けられたプローブ８と、このプローブ８を撮影可能な位置に配置された撮像手段としてのＣＣＤカメラ９とを含んで構成されている。
【００１５】
プローブ８は、図２に示すように、プローブ本体８Ａと、このプローブ本体８Ａに対して傾斜可能かつ基の姿勢に復帰可能に設けられた軸部８Ｂと、この軸部８Ｂの先端に球状に形成された接触部８Ｃとを有し、この接触部８Ｃが被測定物に当接して軸部８Ｂが一定量傾いた際に接触信号を出力するように構成されている。
【００１６】
姿勢調整機構１０は、プローブ８の姿勢（角度）を調整するもので、図２に示すように、Ｚスライダ６の下端に設けられＸ軸と平行な軸を中心にプローブ８を傾斜させる第１ゴニオステージ１１と、この第１ゴニオステージ１１の下端に設けられＹ軸と平行な軸を中心にプローブ８を傾斜させる第２ゴニオステージ１２とから構成されている。なお、これら第１、第２ゴニオステージ１１，１２は、テーブルの揺動機構として広く用いられている公知な機構で、例えば、固定側部材１１Ａ，１２Ａと、この固定側部材１１Ａ，１２Ａに対して円弧状に揺動運動を行う傾斜側部材１１Ｂ，１２Ｂと、この傾斜側部材１１Ｂ、１２Ｂを円弧状の揺動運動させる操作つまみ１１Ｃ，１２Ｃとから構成されている。
【００１７】
＜制御システムの説明（図３参照）＞
図３に、制御システムを示す。
制御装置２１には、入力装置２２、表示装置２３、ＣＣＤカメラ９、メモリ２４、Ｘ軸駆動機構２５Ｘ、Ｙ軸駆動機構２５Ｙ、Ｚ軸駆動機構２５Ｚ、Ｘ軸変位センサ２６Ｘ、Ｙ軸変位センサ２６Ｙ、Ｚ軸変位センサ２６Ｚ、姿勢調整機構１０およびプローブ８がそれぞれ接続されている。
【００１８】
Ｘ軸駆動機構２５Ｘ、Ｙ軸駆動機構２５ＹおよびＺ軸駆動機構２５Ｚは、Ｘスライダ５、テーブル２、Ｚスライダ６をそれぞれの軸方向へ移動させるもので、例えば、ボールねじ軸と、このボールねじ軸に螺合されたナット部材とを有する送りねじ機構によって構成されている。ここでは、これらのＸ軸駆動機構２５Ｘ、Ｙ軸駆動機構２５ＹおよびＺ軸駆動機構２５Ｚによって、プローブ８とテーブル２とを３軸方向（X軸方向、Y軸方向、Ｚ軸方向）へ相対移動させる相対移動機構が構成されている。
Ｘ軸変位センサ２６Ｘ、Ｙ軸変位センサ２６ＹおよびＺ軸変位センサ２６Ｚは、Ｘスライダ５、テーブル２、Ｚスライダ６の変位量を検出するもので、例えば、スケールとこのスケールの情報を読み取る検出器とから構成されている。
【００１９】
制御装置２１は、プローブ８とテーブル２とを相対移動させながら、プローブ８の接触部８Ｃを被測定物の測定部位に接触させ、接触部８Ｃが被測定物に接触したときの座標値（Ｘ軸変位センサ２６Ｘ、Ｙ軸変位センサ２６ＹおよびＺ軸変位センサ２６Ｚからの検出値）から被測定物の形状を測定する。
また、制御装置２１は、測定前において、ＣＣＤカメラ９によって撮像されたプローブ８の移動軌跡画像から、相対移動方向を示す基準直線およびプローブ８の軸部８Ｂの傾きを示すプローブ軸線を抽出する直線抽出手段と、この直線抽出手段によって抽出された基準直線に対するプローブ軸線の傾きを演算して出力する演算処理手段を構成している。
【００２０】
＜プローブの調整方法の説明（図４〜図８参照）＞
プローブ８の姿勢を調整するには、図４に示すフローチャートに従って行う。
ステップ（以下、ＳＴと略す）１において、調整したい平面に対するプローブ８の傾きが撮像できるようにＣＣＤカメラ９をセッティングする。例えば、プローブ８の軸部８ＢをＺ軸に一致させる場合、図５に示すように、調整したいＺ−Ｘ平面（Ｚ−Ｘ）に対して、ＣＣＤカメラ９をＹ軸方向へ向けてセッティングする。また、調整したいＺ−Ｙ平面（Ｚ−Ｙ）に対して、ＣＣＤカメラ９をＸ軸方向へ向けてセッティングする。つまり、プローブ８の移動方向に対して直交しかつプローブ８の軸部８Ｂに対して交差（略直交）する方向からプローブ８に向けてＣＣＤカメラ９をセッティングする。
【００２１】
ＳＴ２において、プローブ８を調整したい軸方向、つまり、Ｚ軸駆動機構２５Ｚの駆動によりプローブ８をＺ軸方向（＋あるいは−方向）へ移動させながら、その移動方向に対して直交しかつプローブ８の軸部８Ｂに対して交差（略直交）する方向から、ＣＣＤカメラ９でプローブの移動軌跡画像を撮像する（移動軌跡画像撮像工程）。ここでは、ＣＣＤカメラ９でバルブ撮影（長時間露光）して、プローブ８の移動軌跡画像を撮像する。
例えば、Ｚ−Ｘ平面（Ｚ−Ｘ）からプローブ８を見たとき、プローブ８が図６（Ａ）に示すように傾いていると、プローブ８をＺ軸方向へ移動させると、ＣＣＤカメラ９で撮像されたプローブの移動軌跡画像は図６（Ｂ）に示すようになる。
【００２２】
ＳＴ３において、移動軌跡画像撮像工程によって撮像されたプローブ８の移動軌跡画像から、相対移動方向を示す基準直線Ｌ１およびプローブ８の軸部８Ｂの傾きを示すプローブ軸線Ｌ２を抽出する（直線抽出工程）。
ＣＣＤカメラ９で撮像された移動軌跡画像には、接触部８Ｃが移動する接触部移動軌跡画像と、軸部８Ｂが移動する軸部移動軌跡画像が含まれている。このうち、図７（Ａ）に示すように、接触部８Ｃが移動する接触部移動軌跡画像ＧＳの輪郭線のうち、Ｚ軸方向と平行な輪郭線ＧＳ１は調整したい軸方向を表しているから、Ｚ軸方向と平行な輪郭線ＧＳ１の２点の座標を求め、この２点間を結ぶ直線を求めることにより、基準直線Ｌ１を抽出する。また、図７（Ｂ）に示すように、軸部８Ｂが移動する軸部移動軌跡画像ＧＪのうち、傾斜輪郭線ＧＪ２は軸部８Ｂの傾きを表しているから、傾斜輪郭線ＧＪ２の２点の座標を求め、この２点間を結ぶ直線を求めることにより、プローブ軸線Ｌ２を抽出する。
【００２３】
ＳＴ４において、直線抽出工程によって抽出された基準直線Ｌ１に対するプローブ軸線Ｌ２の傾きを演算して出力する（演算処理工程）。
つまり、抽出した基準直線Ｌ１に対するプローブ軸線Ｌ２の傾きを求め、これを表示装置２３に表示する。
【００２４】
ＳＴ５において、求めた傾きが予め設定した規定値内に入っているかを判断する。ＳＴ５において、傾きが予め設定した規定値内でなければ、ＳＴ６へ進み、また、傾きが規定値内であれば、ＳＴ７へ進む。
【００２５】
ＳＴ６において、傾きに対応する調整量分だけ姿勢調整機構１０を作動させ、プローブ８の傾きを調整する（プローブ角度調整工程）。つまり、ゴニオステージ１１，１２を調整して、プローブ８の姿勢（角度）を調整する。こののち、ＳＴ２へ戻り、ＳＴ５において、求めた傾きが予め設定した規定値内に入るまで、ＳＴ２〜ＳＴ６の処理を繰り返す。
例えば、プローブ８の傾きが調整されると、図８に示すように、基準直線Ｌ１とプローブ軸線Ｌ２とが平行になる。
【００２６】
ＳＴ７において、他に調整したい平面があるかを判断し、他に調整したい平面があれば、ＳＴ１へ戻る。例えば、図５に示すように、Ｚ−Ｘ平面について調整したのち、Ｚ−Ｙ平面について調整したい場合、ＣＣＤカメラ９をＸ軸方向へ向けてセッティングしたのち、ＳＴ２以降の処理を行う。また、他に調整したい平面がなければ、終了する。
【００２７】
＜実施形態の効果＞
本実施形態によれば、プローブ８と被測定物とを相対移動させるとともに、ＣＣＤカメラ９によって、その相対移動方向に対して直交しかつプローブ８の軸部８Ｂと交差する方向からプローブ８の移動軌跡画像を撮像する。次に、この撮像したプローブ８の移動軌跡画像から相対移動方向を示す基準直線Ｌ１およびプローブ８の軸部８Ｂの傾きを示すプローブ軸線Ｌ２を抽出したのち、抽出した基準直線Ｌ１に対するプローブ軸線Ｌ２の傾きを演算して求める。最後に、この傾きに基づいて、姿勢調整機構１０を調整して、プローブ８の傾きを調整する。従って、基準直線Ｌ１に対するプローブ軸線Ｌ２の傾きに基づいて、プローブ８の傾きを調整すればよいから、作業者の熟練度に左右されることなく、プローブ８の角度を能率的かつ高精度に調整することができる。
【００２８】
＜変形例＞
本発明は、前述の実施形態に限定されるものでなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれる。
前記実施形態では、軸部８Ｂの先端に球状の接触部８Ｃを有するプローブ８を用いた例について説明したが、これに限られない。
例えば、軸部８Ｂの先端に針状に尖った接触部８Ｃを形成したプローブ８でも、図９に示すような移動軌跡画像が得られる。また、軸部８Ｂの先端に、軸部８Ｂに対して直角に曲がりかつ先端が球状の接触部８Ｃを持つプローブ８でも、図１０に示すような移動軌跡画像が得られるから、前記実施形態と同様にして、基準直線Ｌ１およびプローブ軸線Ｌ２を抽出することができる。
【００２９】
前記実施形態では、プローブ８の軸部８ＢをＺ軸に一致させる例について説明したが、プローブ８の軸部８ＢをＺ軸に対して所定角度傾けた姿勢に調整することもできる。
前記実施形態では、プローブ８の軸部８ＢがＺ軸方向と略平行な姿勢であったが、これに限らず、軸部８ＢがＸ軸方向あるいはＹ軸方向と略平行な姿勢のプローブ８にも適用できる。例えば、軸部８ＢがＸ軸方向と略平行な姿勢のプローブ８では、プローブ８をＸ軸方向へ移動させながら、プローブ８の移動方向に対して直交する方向（Ｚ軸方向またはＹ軸方向）からＣＣＤカメラ９でプローブ８の移動軌跡画像を撮像するようにすればよい。
【００３０】
前記実施形態では、プローブ８は、プローブ本体８Ａと、このプローブ本体８Ａに対して傾斜可能かつ基の姿勢に復帰可能に設けられた軸部８Ｂと、この軸部８Ｂの先端に球状に形成された接触部８Ｃとを有し、この接触部８Ｃが被測定物に当接して軸部８Ｂが一定量傾いた際に接触信号を出力する、いわゆる、接点型のプローブを用いたが、これに限られない。例えば、プローブを振動させ、プローブが被測定物に接触したときの振動の変化から、プローブが被測定物に接触したことを検知する、いわゆる、振動式プローブであってもよい。
【００３１】
前記実施形態では、姿勢調整機構１０は、第１ゴニオステージ１１と、第２ゴニオステージ１２とを組み合わせた構成のものを用いたが、これに限られない。例えば、２つのチルト機構を組み合わせてプローブ８の姿勢（角度）を調整する構成でもよい。つまり、固定部材に傾斜部材の一端を回動可能に支持し、この傾斜部材の他端を調整ねじによって固定部材に対して接近離隔することによって傾斜部材を傾斜させるチルト機構を、２つ組み合わせてプローブ８の姿勢（角度）を調整する構成でもよい。要は、プローブ８の姿勢（角度）を調整できる構成であれば、どのような構成でもよい。
【００３２】
前記実施形態では、テーブル２をＹ軸方向へ移動可能に、プローブ８をＸ軸方向およびＺ軸方向へ移動可能に構成したが、これに限られない。例えば、テーブル２を固定とし、プローブ８をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向へ移動可能に構成してもよい。要は、テーブル２とプローブ８とが少なくとも２軸方向へ相対移動できればよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、プローブを用いて、ねじ穴や深穴などの穴の周面形状や円筒度を測定する測定機に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る形状測定機の一実施形態を示す斜視図。
【図２】同上実施形態の姿勢調整機構およびプローブを示す図。
【図３】同上実施形態の制御システムを示すブロック図。
【図４】同上実施形態において、プローブの調整動作を示すフローチャート。
【図５】同上実施形態において、ＣＣＤカメラのセッティング位置を示す図。
【図６】同上実施形態において、プローブが傾いた状態を示す画像。
【図７】同上実施形態において、プローブの移動軌跡画像から基準直線、プローブ軸線を抽出する際の図。
【図８】同上実施形態において、調整後の移動軌跡画像を示す図。
【図９】異なる形状のプローブを用いたときの移動軌跡画像を示す図。
【図１０】更に異なる形状のプローブを用いたときの移動軌跡画像を示す図。
【図１１】従来の課題を示す図。
【図１２】従来のアライメント調整方法を示す図。
【符号の説明】
【００３５】
２…テーブル、
５…Ｘスライダ、
６…Ｚスライダ、
８…プローブ
８Ａ…プローブ本体、
８Ｂ…軸部、
８Ｃ…接触部、
９…ＣＣＤカメラ（撮像手段）、
１０…姿勢調整機構、
２１…制御装置（直線抽出手段、演算処理手段）、
２５Ｘ…Ｘ軸駆動機構（相対移動機構）、
２５Ｙ…Ｙ軸駆動機構（相対移動機構）、
２５Ｚ…Ｚ軸駆動機構（相対移動機構）、
Ｌ１…基準直線、
Ｌ２…プローブ軸線、
ＧＳ…接触部移動軌跡画像、
ＧＪ…軸部移動軌跡画像。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブのアライメント調整方法および形状測定機に関する。例えば、ねじ穴や深穴などの穴の周面形状や円筒度を測定するプローブの傾きを調整するプローブのアライメント調整方法および形状測定機に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸部の先端に接触部を有するプローブと被測定物とを相対移動させながら、接触部を被測定物の測定部位に接触させ、接触部が被測定物に接触したときの座標値から被測定物の形状を測定する形状測定機が知られている。
このような形状測定機によって、ねじ穴や深穴などの穴の周面形状や円筒度を測定する場合、図１１に示すように、穴３１の軸芯に対してプローブ８の軸部８Ｂが傾いていると、プローブ８を穴３１の内部に挿入したとき、プローブ８の軸部８Ｂが穴３１の周壁と干渉するおそれがある。
【０００３】
そこで、このような問題を解決することを目的として、特許文献１のアライメント調整方法が提案されている。
このアライメント調整方法は、プローブの角度を調整可能な姿勢調整機構と、プローブを移動させるスライダに設けられ基準となる軸線と対応して形成されたエッジ面を有するターゲットと、このターゲットのエッジ面と対比可能な対比基準線が表示されたレチクルと、このレチクルが回動可能に設けられるとともにエッジ面が観察可能な顕微鏡とを備え、次のような操作を行う。
【０００４】
まず、図１２（Ａ）に示すように、所定位置におかれたターゲット４１のエッジ面４２に対してレチクル４３の対比基準線４４が一致するようにレチクル４３を回動させる。こののち、図１２（Ｂ）に示すように、プローブ８に対してレチクル４３の対比基準線４４を対比させ、プローブ８の角度がレチクル４３の対比基準線４４と一致するように、姿勢調整機構により調整する。
【０００５】
【特許文献１】特許第３８８７１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された方法は、ターゲット４１のエッジ面４２に対してレチクル４３の対比基準線４４を一致させる作業、および、プローブ８に対してレチクル４３の対比基準線４４を一致させる作業を目視で確認しながら行っているため、プローブのアライメント調整時間やアライメント調整精度が、作業者の熟練度に大きく左右される。
【０００７】
本発明の目的は、作業者の熟練度に左右されることなく、プローブの角度を能率的かつ高精度に調整することができるプローブのアライメント調整方法および形状測定機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のプローブのアライメント調整方法は、軸部の先端に接触部を有するプローブと被測定物とを相対移動させながら、前記接触部を被測定物の測定部位に接触させ、前記接触部が被測定物に接触したときの座標値から被測定物の形状を測定する形状測定機において、前記プローブの角度を調整するプローブのアライメント調整方法であって、前記プローブと前記被測定物とを相対移動させるとともに、その相対移動方向に対して直交しかつ前記プローブの軸部に対して交差する方向から前記プローブの移動軌跡画像を撮像する移動軌跡画像撮像工程と、この移動軌跡画像撮像工程によって撮像されたプローブの移動軌跡画像から前記相対移動方向を示す基準直線および前記プローブの軸部の傾きを示すプローブ軸線を抽出する直線抽出工程と、この直線抽出工程によって抽出された前記基準直線に対する前記プローブ軸線の傾きを演算して求める演算処理工程と、この演算処理工程によって求められた前記基準直線に対する前記プローブ軸線の傾きに基づいて、前記プローブの傾きを調整するプローブ角度調整工程と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、プローブと被測定物とを相対移動させるとともに、その相対移動方向に対して直交しかつ前記プローブの軸部に対して交差する方向からプローブの移動軌跡画像を撮像する。すると、撮像されたプローブの移動軌跡画像には、相対移動方向を示す基準直線およびプローブの軸部の傾きを示すプローブ軸線が現れているから、このプローブの移動軌跡画像から相対移動方向を示す基準直線およびプローブの軸部の傾きを示すプローブ軸線を抽出したのち、抽出した基準直線に対するプローブ軸線の傾きを演算して出力する。この出力された基準直線に対するプローブ軸線の傾きに基づいて、プローブの傾きを調整する。
従って、基準直線に対するプローブ軸線の傾きに基づいて、プローブの傾きを調整すればよいから、作業者の熟練度に左右されることなく、プローブの角度を能率的かつ高精度に調整することができる。
【００１０】
本発明のプローブのアライメント調整方法において、前記直線抽出工程では、前記プローブの移動軌跡画像のうち、前記接触部の移動軌跡画像から前記基準直線を抽出するとともに、前記軸部の移動軌跡画像から前記プローブ軸線を抽出する、ことが好ましい。
このような構成によれば、接触部の移動軌跡画像は、プローブと被測定物との相対移動方向に沿って現れるから、この接触部の移動軌跡画像から基準直線を抽出する。また、軸部が相対移動方向に対して傾いていると、軸部の移動軌跡画像が平行四辺形として現れるから、その平行四辺形の斜辺からプローブ軸線を抽出する。従って、調整の基準となる基準直線と、調整対象となるプローブ軸線とを簡易に抽出できる。
【００１１】
本発明の形状測定機は、軸部の先端に接触部を有するプローブと被測定物とを相対移動させながら、前記接触部を被測定物の測定部位に接触させ、前記接触部が被測定物に接触したときの座標値から被測定物の形状を測定する形状測定機であって、前記プローブの角度を調整可能な姿勢調整機構と、前記プローブと前記被測定物との相対移動方向に対して直交しかつ前記プローブの軸部に対して交差する方向から前記プローブの移動軌跡画像を撮像する撮像手段と、この撮像手段によって撮像されたプローブの移動軌跡画像から、前記相対移動方向を示す基準直線および前記プローブの軸部の傾きを示すプローブ軸線を抽出する直線抽出手段と、この直線抽出手段によって抽出された前記基準直線に対する前記プローブ軸線の傾きを演算して出力する演算処理手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
このような構成によれば、プローブと被測定物とを相対移動させると、撮像手段によって、その相対移動方向に対して直交しかつプローブの軸部に対して交差する方向からプローブの移動軌跡画像が撮像される。すると、この撮像されたプローブの移動軌跡画像には、相対移動方向を示す基準直線およびプローブの軸部の傾きを示すプローブ軸線が現れているから、直線抽出手段によって、これらが抽出された後、演算処理手段によって、抽出された基準直線に対するプローブ軸線の傾きが演算されて出力される。
従って、作業者は、出力されたプローブ軸線の傾きに基づいて、姿勢調整機構を調整するだけでよいから、作業者への負担を軽減できる。もとより、作業者の熟練度に左右されることなく、プローブの角度を能率的かつ高精度に調整することができる。
【００１３】
本発明の形状測定機において、前記直線抽出手段は、前記プローブの移動軌跡画像のうち、前記接触部の移動軌跡画像から基準直線を抽出するとともに、前記軸部の移動軌跡画像から前記プローブ軸線を抽出する、ことが好ましい。
このような構成によれば、演算処理手段によって、接触部の移動軌跡画像からから基準直線が、また、軸部の移動軌跡画像からプローブ軸線が自動的に抽出されるから、作業者に負担を掛けることなく、調整の基準となる基準直線と、調整対象となるプローブ軸線とを簡易かつ確実に抽出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
＜測定機本体の説明（図１〜図２参照）＞
図１に、本実施形態に係る形状測定機を示す。
本実施形態に係る形状測定機は、基台１と、被測定物を載置し前後方向（Ｙ軸方向）へ移動可能に設けられたテーブル２と、このテーブル２を跨いで基台１の両側に設けられた門形フレーム３と、この門形フレーム３のクロスレール４に左右方向（Ｘ軸方向）へ移動可能に設けられたＸスライダ５と、このＸスライダ５に上下方向（Ｚ軸方向）へ昇降可能に設けられたＺスライダ６と、このＺスライダ６の下端に姿勢調整機構１０を介して取り付けられたプローブ８と、このプローブ８を撮影可能な位置に配置された撮像手段としてのＣＣＤカメラ９とを含んで構成されている。
【００１５】
プローブ８は、図２に示すように、プローブ本体８Ａと、このプローブ本体８Ａに対して傾斜可能かつ基の姿勢に復帰可能に設けられた軸部８Ｂと、この軸部８Ｂの先端に球状に形成された接触部８Ｃとを有し、この接触部８Ｃが被測定物に当接して軸部８Ｂが一定量傾いた際に接触信号を出力するように構成されている。
【００１６】
姿勢調整機構１０は、プローブ８の姿勢（角度）を調整するもので、図２に示すように、Ｚスライダ６の下端に設けられＸ軸と平行な軸を中心にプローブ８を傾斜させる第１ゴニオステージ１１と、この第１ゴニオステージ１１の下端に設けられＹ軸と平行な軸を中心にプローブ８を傾斜させる第２ゴニオステージ１２とから構成されている。なお、これら第１、第２ゴニオステージ１１，１２は、テーブルの揺動機構として広く用いられている公知な機構で、例えば、固定側部材１１Ａ，１２Ａと、この固定側部材１１Ａ，１２Ａに対して円弧状に揺動運動を行う傾斜側部材１１Ｂ，１２Ｂと、この傾斜側部材１１Ｂ、１２Ｂを円弧状の揺動運動させる操作つまみ１１Ｃ，１２Ｃとから構成されている。
【００１７】
＜制御システムの説明（図３参照）＞
図３に、制御システムを示す。
制御装置２１には、入力装置２２、表示装置２３、ＣＣＤカメラ９、メモリ２４、Ｘ軸駆動機構２５Ｘ、Ｙ軸駆動機構２５Ｙ、Ｚ軸駆動機構２５Ｚ、Ｘ軸変位センサ２６Ｘ、Ｙ軸変位センサ２６Ｙ、Ｚ軸変位センサ２６Ｚ、姿勢調整機構１０およびプローブ８がそれぞれ接続されている。
【００１８】
Ｘ軸駆動機構２５Ｘ、Ｙ軸駆動機構２５ＹおよびＺ軸駆動機構２５Ｚは、Ｘスライダ５、テーブル２、Ｚスライダ６をそれぞれの軸方向へ移動させるもので、例えば、ボールねじ軸と、このボールねじ軸に螺合されたナット部材とを有する送りねじ機構によって構成されている。ここでは、これらのＸ軸駆動機構２５Ｘ、Ｙ軸駆動機構２５ＹおよびＺ軸駆動機構２５Ｚによって、プローブ８とテーブル２とを３軸方向（X軸方向、Y軸方向、Ｚ軸方向）へ相対移動させる相対移動機構が構成されている。
Ｘ軸変位センサ２６Ｘ、Ｙ軸変位センサ２６ＹおよびＺ軸変位センサ２６Ｚは、Ｘスライダ５、テーブル２、Ｚスライダ６の変位量を検出するもので、例えば、スケールとこのスケールの情報を読み取る検出器とから構成されている。
【００１９】
制御装置２１は、プローブ８とテーブル２とを相対移動させながら、プローブ８の接触部８Ｃを被測定物の測定部位に接触させ、接触部８Ｃが被測定物に接触したときの座標値（Ｘ軸変位センサ２６Ｘ、Ｙ軸変位センサ２６ＹおよびＺ軸変位センサ２６Ｚからの検出値）から被測定物の形状を測定する。
また、制御装置２１は、測定前において、ＣＣＤカメラ９によって撮像されたプローブ８の移動軌跡画像から、相対移動方向を示す基準直線およびプローブ８の軸部８Ｂの傾きを示すプローブ軸線を抽出する直線抽出手段と、この直線抽出手段によって抽出された基準直線に対するプローブ軸線の傾きを演算して出力する演算処理手段を構成している。
【００２０】
＜プローブの調整方法の説明（図４〜図８参照）＞
プローブ８の姿勢を調整するには、図４に示すフローチャートに従って行う。
ステップ（以下、ＳＴと略す）１において、調整したい平面に対するプローブ８の傾きが撮像できるようにＣＣＤカメラ９をセッティングする。例えば、プローブ８の軸部８ＢをＺ軸に一致させる場合、図５に示すように、調整したいＺ−Ｘ平面（Ｚ−Ｘ）に対して、ＣＣＤカメラ９をＹ軸方向へ向けてセッティングする。また、調整したいＺ−Ｙ平面（Ｚ−Ｙ）に対して、ＣＣＤカメラ９をＸ軸方向へ向けてセッティングする。つまり、プローブ８の移動方向に対して直交しかつプローブ８の軸部８Ｂに対して交差（略直交）する方向からプローブ８に向けてＣＣＤカメラ９をセッティングする。
【００２１】
ＳＴ２において、プローブ８を調整したい軸方向、つまり、Ｚ軸駆動機構２５Ｚの駆動によりプローブ８をＺ軸方向（＋あるいは−方向）へ移動させながら、その移動方向に対して直交しかつプローブ８の軸部８Ｂに対して交差（略直交）する方向から、ＣＣＤカメラ９でプローブの移動軌跡画像を撮像する（移動軌跡画像撮像工程）。ここでは、ＣＣＤカメラ９でバルブ撮影（長時間露光）して、プローブ８の移動軌跡画像を撮像する。
例えば、Ｚ−Ｘ平面（Ｚ−Ｘ）からプローブ８を見たとき、プローブ８が図６（Ａ）に示すように傾いていると、プローブ８をＺ軸方向へ移動させると、ＣＣＤカメラ９で撮像されたプローブの移動軌跡画像は図６（Ｂ）に示すようになる。
【００２２】
ＳＴ３において、移動軌跡画像撮像工程によって撮像されたプローブ８の移動軌跡画像から、相対移動方向を示す基準直線Ｌ１およびプローブ８の軸部８Ｂの傾きを示すプローブ軸線Ｌ２を抽出する（直線抽出工程）。
ＣＣＤカメラ９で撮像された移動軌跡画像には、接触部８Ｃが移動する接触部移動軌跡画像と、軸部８Ｂが移動する軸部移動軌跡画像が含まれている。このうち、図７（Ａ）に示すように、接触部８Ｃが移動する接触部移動軌跡画像ＧＳの輪郭線のうち、Ｚ軸方向と平行な輪郭線ＧＳ１は調整したい軸方向を表しているから、Ｚ軸方向と平行な輪郭線ＧＳ１の２点の座標を求め、この２点間を結ぶ直線を求めることにより、基準直線Ｌ１を抽出する。また、図７（Ｂ）に示すように、軸部８Ｂが移動する軸部移動軌跡画像ＧＪのうち、傾斜輪郭線ＧＪ２は軸部８Ｂの傾きを表しているから、傾斜輪郭線ＧＪ２の２点の座標を求め、この２点間を結ぶ直線を求めることにより、プローブ軸線Ｌ２を抽出する。
【００２３】
ＳＴ４において、直線抽出工程によって抽出された基準直線Ｌ１に対するプローブ軸線Ｌ２の傾きを演算して出力する（演算処理工程）。
つまり、抽出した基準直線Ｌ１に対するプローブ軸線Ｌ２の傾きを求め、これを表示装置２３に表示する。
【００２４】
ＳＴ５において、求めた傾きが予め設定した規定値内に入っているかを判断する。ＳＴ５において、傾きが予め設定した規定値内でなければ、ＳＴ６へ進み、また、傾きが規定値内であれば、ＳＴ７へ進む。
【００２５】
ＳＴ６において、傾きに対応する調整量分だけ姿勢調整機構１０を作動させ、プローブ８の傾きを調整する（プローブ角度調整工程）。つまり、ゴニオステージ１１，１２を調整して、プローブ８の姿勢（角度）を調整する。こののち、ＳＴ２へ戻り、ＳＴ５において、求めた傾きが予め設定した規定値内に入るまで、ＳＴ２〜ＳＴ６の処理を繰り返す。
例えば、プローブ８の傾きが調整されると、図８に示すように、基準直線Ｌ１とプローブ軸線Ｌ２とが平行になる。
【００２６】
ＳＴ７において、他に調整したい平面があるかを判断し、他に調整したい平面があれば、ＳＴ１へ戻る。例えば、図５に示すように、Ｚ−Ｘ平面について調整したのち、Ｚ−Ｙ平面について調整したい場合、ＣＣＤカメラ９をＸ軸方向へ向けてセッティングしたのち、ＳＴ２以降の処理を行う。また、他に調整したい平面がなければ、終了する。
【００２７】
＜実施形態の効果＞
本実施形態によれば、プローブ８と被測定物とを相対移動させるとともに、ＣＣＤカメラ９によって、その相対移動方向に対して直交しかつプローブ８の軸部８Ｂと交差する方向からプローブ８の移動軌跡画像を撮像する。次に、この撮像したプローブ８の移動軌跡画像から相対移動方向を示す基準直線Ｌ１およびプローブ８の軸部８Ｂの傾きを示すプローブ軸線Ｌ２を抽出したのち、抽出した基準直線Ｌ１に対するプローブ軸線Ｌ２の傾きを演算して求める。最後に、この傾きに基づいて、姿勢調整機構１０を調整して、プローブ８の傾きを調整する。従って、基準直線Ｌ１に対するプローブ軸線Ｌ２の傾きに基づいて、プローブ８の傾きを調整すればよいから、作業者の熟練度に左右されることなく、プローブ８の角度を能率的かつ高精度に調整することができる。
【００２８】
＜変形例＞
本発明は、前述の実施形態に限定されるものでなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれる。
前記実施形態では、軸部８Ｂの先端に球状の接触部８Ｃを有するプローブ８を用いた例について説明したが、これに限られない。
例えば、軸部８Ｂの先端に針状に尖った接触部８Ｃを形成したプローブ８でも、図９に示すような移動軌跡画像が得られる。また、軸部８Ｂの先端に、軸部８Ｂに対して直角に曲がりかつ先端が球状の接触部８Ｃを持つプローブ８でも、図１０に示すような移動軌跡画像が得られるから、前記実施形態と同様にして、基準直線Ｌ１およびプローブ軸線Ｌ２を抽出することができる。
【００２９】
前記実施形態では、プローブ８の軸部８ＢをＺ軸に一致させる例について説明したが、プローブ８の軸部８ＢをＺ軸に対して所定角度傾けた姿勢に調整することもできる。
前記実施形態では、プローブ８の軸部８ＢがＺ軸方向と略平行な姿勢であったが、これに限らず、軸部８ＢがＸ軸方向あるいはＹ軸方向と略平行な姿勢のプローブ８にも適用できる。例えば、軸部８ＢがＸ軸方向と略平行な姿勢のプローブ８では、プローブ８をＸ軸方向へ移動させながら、プローブ８の移動方向に対して直交する方向（Ｚ軸方向またはＹ軸方向）からＣＣＤカメラ９でプローブ８の移動軌跡画像を撮像するようにすればよい。
【００３０】
前記実施形態では、プローブ８は、プローブ本体８Ａと、このプローブ本体８Ａに対して傾斜可能かつ基の姿勢に復帰可能に設けられた軸部８Ｂと、この軸部８Ｂの先端に球状に形成された接触部８Ｃとを有し、この接触部８Ｃが被測定物に当接して軸部８Ｂが一定量傾いた際に接触信号を出力する、いわゆる、接点型のプローブを用いたが、これに限られない。例えば、プローブを振動させ、プローブが被測定物に接触したときの振動の変化から、プローブが被測定物に接触したことを検知する、いわゆる、振動式プローブであってもよい。
【００３１】
前記実施形態では、姿勢調整機構１０は、第１ゴニオステージ１１と、第２ゴニオステージ１２とを組み合わせた構成のものを用いたが、これに限られない。例えば、２つのチルト機構を組み合わせてプローブ８の姿勢（角度）を調整する構成でもよい。つまり、固定部材に傾斜部材の一端を回動可能に支持し、この傾斜部材の他端を調整ねじによって固定部材に対して接近離隔することによって傾斜部材を傾斜させるチルト機構を、２つ組み合わせてプローブ８の姿勢（角度）を調整する構成でもよい。要は、プローブ８の姿勢（角度）を調整できる構成であれば、どのような構成でもよい。
【００３２】
前記実施形態では、テーブル２をＹ軸方向へ移動可能に、プローブ８をＸ軸方向およびＺ軸方向へ移動可能に構成したが、これに限られない。例えば、テーブル２を固定とし、プローブ８をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向へ移動可能に構成してもよい。要は、テーブル２とプローブ８とが少なくとも２軸方向へ相対移動できればよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、プローブを用いて、ねじ穴や深穴などの穴の周面形状や円筒度を測定する測定機に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る形状測定機の一実施形態を示す斜視図。
【図２】同上実施形態の姿勢調整機構およびプローブを示す図。
【図３】同上実施形態の制御システムを示すブロック図。
【図４】同上実施形態において、プローブの調整動作を示すフローチャート。
【図５】同上実施形態において、ＣＣＤカメラのセッティング位置を示す図。
【図６】同上実施形態において、プローブが傾いた状態を示す画像。
【図７】同上実施形態において、プローブの移動軌跡画像から基準直線、プローブ軸線を抽出する際の図。
【図８】同上実施形態において、調整後の移動軌跡画像を示す図。
【図９】異なる形状のプローブを用いたときの移動軌跡画像を示す図。
【図１０】更に異なる形状のプローブを用いたときの移動軌跡画像を示す図。
【図１１】従来の課題を示す図。
【図１２】従来のアライメント調整方法を示す図。
【符号の説明】
【００３５】
２…テーブル、
５…Ｘスライダ、
６…Ｚスライダ、
８…プローブ
８Ａ…プローブ本体、
８Ｂ…軸部、
８Ｃ…接触部、
９…ＣＣＤカメラ（撮像手段）、
１０…姿勢調整機構、
２１…制御装置（直線抽出手段、演算処理手段）、
２５Ｘ…Ｘ軸駆動機構（相対移動機構）、
２５Ｙ…Ｙ軸駆動機構（相対移動機構）、
２５Ｚ…Ｚ軸駆動機構（相対移動機構）、
Ｌ１…基準直線、
Ｌ２…プローブ軸線、
ＧＳ…接触部移動軌跡画像、
ＧＪ…軸部移動軌跡画像。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部の先端に接触部を有するプローブと被測定物とを相対移動させながら、前記接触部を被測定物の測定部位に接触させ、前記接触部が被測定物に接触したときの座標値から被測定物の形状を測定する形状測定機において、前記プローブの角度を調整するプローブのアライメント調整方法であって、
前記プローブと前記被測定物とを相対移動させるとともに、その相対移動方向に対して直交しかつ前記プローブの軸部に対して交差する方向から前記プローブの移動軌跡画像を撮像する移動軌跡画像撮像工程と、
この移動軌跡画像撮像工程によって撮像されたプローブの移動軌跡画像から前記相対移動方向を示す基準直線および前記プローブの軸部の傾きを示すプローブ軸線を抽出する直線抽出工程と、
この直線抽出工程によって抽出された前記基準直線に対する前記プローブ軸線の傾きを演算して求める演算処理工程と、
この演算処理工程によって求められた前記基準直線に対する前記プローブ軸線の傾きに基づいて、前記プローブの傾きを調整するプローブ角度調整工程と、
を備えることを特徴とするプローブのアライメント調整方法。
【請求項２】
請求項１に記載のプローブのアライメント調整方法において、
前記直線抽出工程では、前記プローブの移動軌跡画像のうち、前記接触部の移動軌跡画像から前記基準直線を抽出するとともに、前記軸部の移動軌跡画像から前記プローブ軸線を抽出する、ことを特徴とするプローブのアライメント調整方法。
【請求項３】
軸部の先端に接触部を有するプローブと被測定物とを相対移動させながら、前記接触部を被測定物の測定部位に接触させ、前記接触部が被測定物に接触したときの座標値から被測定物の形状を測定する形状測定機であって、
前記プローブの角度を調整可能な姿勢調整機構と、
前記プローブと前記被測定物との相対移動方向に対して直交しかつ前記プローブの軸部に対してする交差する方向から前記プローブの移動軌跡画像を撮像する撮像手段と、
この撮像手段によって撮像されたプローブの移動軌跡画像から、前記相対移動方向を示す基準直線および前記プローブの軸部の傾きを示すプローブ軸線を抽出する直線抽出手段と、
この直線抽出手段によって抽出された前記基準直線に対する前記プローブ軸線の傾きを演算して出力する演算処理手段と、
を備えることを特徴とする形状測定機。
【請求項４】
請求項３に記載の形状測定機において、
前記直線抽出手段は、前記プローブの移動軌跡画像のうち、前記接触部の移動軌跡画像から前記基準直線を抽出するとともに、前記軸部の移動軌跡画像から前記プローブ軸線を抽出する、ことを特徴とする形状測定機。
【請求項１】
軸部の先端に接触部を有するプローブと被測定物とを相対移動させながら、前記接触部を被測定物の測定部位に接触させ、前記接触部が被測定物に接触したときの座標値から被測定物の形状を測定する形状測定機において、前記プローブの角度を調整するプローブのアライメント調整方法であって、
前記プローブと前記被測定物とを相対移動させるとともに、その相対移動方向に対して直交しかつ前記プローブの軸部に対して交差する方向から前記プローブの移動軌跡画像を撮像する移動軌跡画像撮像工程と、
この移動軌跡画像撮像工程によって撮像されたプローブの移動軌跡画像から前記相対移動方向を示す基準直線および前記プローブの軸部の傾きを示すプローブ軸線を抽出する直線抽出工程と、
この直線抽出工程によって抽出された前記基準直線に対する前記プローブ軸線の傾きを演算して求める演算処理工程と、
この演算処理工程によって求められた前記基準直線に対する前記プローブ軸線の傾きに基づいて、前記プローブの傾きを調整するプローブ角度調整工程と、
を備えることを特徴とするプローブのアライメント調整方法。
【請求項２】
請求項１に記載のプローブのアライメント調整方法において、
前記直線抽出工程では、前記プローブの移動軌跡画像のうち、前記接触部の移動軌跡画像から前記基準直線を抽出するとともに、前記軸部の移動軌跡画像から前記プローブ軸線を抽出する、ことを特徴とするプローブのアライメント調整方法。
【請求項３】
軸部の先端に接触部を有するプローブと被測定物とを相対移動させながら、前記接触部を被測定物の測定部位に接触させ、前記接触部が被測定物に接触したときの座標値から被測定物の形状を測定する形状測定機であって、
前記プローブの角度を調整可能な姿勢調整機構と、
前記プローブと前記被測定物との相対移動方向に対して直交しかつ前記プローブの軸部に対してする交差する方向から前記プローブの移動軌跡画像を撮像する撮像手段と、
この撮像手段によって撮像されたプローブの移動軌跡画像から、前記相対移動方向を示す基準直線および前記プローブの軸部の傾きを示すプローブ軸線を抽出する直線抽出手段と、
この直線抽出手段によって抽出された前記基準直線に対する前記プローブ軸線の傾きを演算して出力する演算処理手段と、
を備えることを特徴とする形状測定機。
【請求項４】
請求項３に記載の形状測定機において、
前記直線抽出手段は、前記プローブの移動軌跡画像のうち、前記接触部の移動軌跡画像から前記基準直線を抽出するとともに、前記軸部の移動軌跡画像から前記プローブ軸線を抽出する、ことを特徴とする形状測定機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−１６４３３５（Ｐ２０１０−１６４３３５Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４８２６（Ｐ２００９−４８２６）
【出願日】平成２１年１月１３日（２００９．１．１３）
【出願人】（０００１３７６９４）株式会社ミツトヨ (979)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１３日（２００９．１．１３）
【出願人】（０００１３７６９４）株式会社ミツトヨ (979)
【Ｆターム（参考）】
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